鹽堿土改良工程植物——星星草抗鹽堿生理生態(tài)學(xué)機(jī)制研究.pdf

1、利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡，透射電鏡技術(shù)觀察了星星草幼苗營養(yǎng)器官根、葉和葉肉細(xì)胞的顯微和超微結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，受外界生態(tài)因素的影響，星星草演化出各種各樣的形態(tài)結(jié)構(gòu)來適應(yīng)所生長的鹽堿生態(tài)環(huán)境。
　　利用掃描電鏡和X射線電子探針技術(shù)研究了星星草(Puccinelliatenuiflora)的葉表皮及其與生境高鹽干旱的關(guān)系。結(jié)果表明星星草可以通過氣孔和伴隨蠟質(zhì)分泌排鹽，并且這種排鹽方式可能參與在鹽堿脅迫下星星草葉片細(xì)胞內(nèi)的離子平衡、滲透調(diào)節(jié)

2、以及水分代謝的調(diào)節(jié)過程。
　　對(duì)不同強(qiáng)度Na2CO3脅迫處理下星星草幼苗葉片表皮和葉肉細(xì)胞中K、Na的透射電鏡X-射線電子探針顯微和葉片表面掃描電鏡X-射線電子探針顯微分析結(jié)果表明在Na2CO3脅迫下，星星草可以通過氣孔和伴隨蠟質(zhì)分泌排鹽，并且星星草幼苗通過兩條途徑保持細(xì)胞質(zhì)相對(duì)高的K/Na比，一是將Na+排出而進(jìn)入細(xì)胞壁，進(jìn)而通過葉片表面蠟質(zhì)的分泌或氣孔排除細(xì)胞內(nèi)過剩的Na，二是向液泡積累Na。而盡管向細(xì)胞壁和液泡分流了大量的N

3、a，但是細(xì)胞質(zhì)中的Na相對(duì)含量仍然隨著Na2CO3脅迫強(qiáng)度的增加而增加，一方面證明星星草在Na2CO3脅迫下維持相對(duì)高的K/Na比的能力是有一定限度的，另一方面暗示星星草作為鹽生植物在鹽堿環(huán)境中一定程度上Na可以部分地代替K而行使部分K的生理功能。
　　不同濃度Na2CO3脅迫下，星星草幼苗葉片相對(duì)電導(dǎo)率、保護(hù)酶及活性氧代謝、滲透勢(shì)、光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰強(qiáng)度(Tr)、水分利用效率（WUE

4、）、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)以及葉綠體中保護(hù)酶及活性氧代謝的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在小于0.4％Na2CO3脅迫下星星草幼苗可能存在精細(xì)的滲透調(diào)節(jié)機(jī)制，使其光合作用得以順利進(jìn)行。而葉綠體是對(duì)鹽脅迫最敏感的細(xì)胞器，因此，此時(shí)已經(jīng)導(dǎo)致了活性氧速率的增加，相應(yīng)地也誘導(dǎo)了葉綠體中的保護(hù)機(jī)制；而在大于0.4％左右Na2CO3脅迫下推測(cè)可能是由于這些多余的能量通過其他途徑耗散掉了，一方面通過增加熱耗散速率（HDR）；另一方面通過增大實(shí)際光化學(xué)效率（ΦPSII）

5、、電子傳遞速率（ETR）等，增強(qiáng)假循環(huán)式光合磷酸化過程，消耗掉了多余的能量，因此活性氧并沒有相應(yīng)的增多，所以，保護(hù)酶也相應(yīng)地呈減小的趨勢(shì)。0.4%Na2CO3可能是星星草幼苗抗Na2CO3脅迫的分節(jié)點(diǎn)，而且暗示著星星草幼苗在不同強(qiáng)度Na2CO3脅迫下存在著不同的方式以調(diào)節(jié)光能吸收與利用之間的平衡。
　　星星草生長不同年數(shù)堿化土壤與堿斑土壤比較，全量氮含量、堿解氮含量、氨化強(qiáng)度、固氮強(qiáng)度、脲酶活性、蛋白酶活性、亞硝酸還原酶活性、硝酸

6、還原酶酶活性、全磷、速效磷、有機(jī)磷和無機(jī)磷含量及磷酸酶活性均增加，星星草生長不同年數(shù)堿化土壤間存在不同差異。說明星星草的生長對(duì)堿化土壤養(yǎng)分狀況具有一定的改良作用，綜合來看星星草生長3—5年對(duì)堿化土壤的改良作用最佳。
　　通過對(duì)星星草生長不同年數(shù)鹽堿土壤氮素營養(yǎng)狀況的比較研究氮素沉積作用機(jī)理，并探討其在植被演替中的可能作用。結(jié)果表明：在一維生態(tài)位空間（土壤氮含量）星星草和羊草（Leymuschinense）之間具有較小的生態(tài)位分離值