题名塔里木河下游主要建群种对地下水位变化的生理响应研究
作者庄丽
学位类别博士
答辩日期2006
授予单位中国科学院.新疆生态与地理研究所
导师陈亚宁,中科院新疆生地所
关键词塔里木河下游
中文摘要塔里木河下游随着河道断流,地下水位大幅度下降,对维护流域生态环境具有重要作用的主要乔木、灌木和草本植被——胡杨、柽柳和罗布麻等荒漠植被严重衰败,加强这一区域天然植被的保护和恢复已成为当务之急。论文计划以这三种植物为研究对象,结合塔里木河下游生态输水工程,从生理生态学角度阐述塔里木河下游胡杨、柽柳和罗布麻对水分胁迫的响应,以揭示塔里木河流域荒漠植物的抗旱机理,探索维系塔里木河下游胡杨、柽柳和罗布麻生存的合理生态水位、胁迫水位和危及生存的临界地下水位,为胡杨、柽柳和罗布麻群丛的扩展和塔里木河流域受损生态系统的保护和恢复提供理论依据。目前已经取得一些初浅的研究结果: (1) 可溶性糖、Pro、MDA、SOD、ABA、叶绿素、POD、GA3和IAA等各项生理指标与地下水位之间存在的密切相关关系说明:在塔里木河下游,水分胁迫是限制植物生长发育的最直接、也是最主要的因素;植物在受到水分胁迫时会做出相应的生理反应以减少受伤害程度,而且其各种生理代谢活动在此过程中会协同作用,共同抵御干旱胁迫以维持正常生长发育;同时也说明抵御干旱是一个综合生理过程。 (2) 2003年和2004年英苏和阿拉干断面大多数采样点上的胡杨茎水势都明显低于叶水势,而且表现出与很多植物早、晚高,中午低的水势日变化趋势不同的反梯度现象,由此可以推断这两个断面的胡杨仍然处于比较严重的干旱胁迫状态。胡杨水势与地下水位和土壤盐分的相关分析结果表明:英苏和阿拉干断面2003年、2004年胡杨叶、茎水势与地下水位、土壤盐分的相关系数均未达到显著水平;回归分析结果表明两断面两年内的叶、茎水势依地下水位和土壤盐分的二元线性回归方程未显著存在,偏回归系数的检验也未达显著水平。 (3) 塔里木河下游胡杨、柽柳和罗布麻的MDA含量和SOD活性与地下水位均存在密切的相关关系,可将它们作为该流域这三种植被的抗旱性指标。根据亚哈甫马汗断面、阿拉干断面和考干断面胡杨、柽柳和罗布麻在不同地下水位条件下的MDA含量和SOD活性所反映出的适宜植物生存的合理生态水位、(严重)胁迫水位,并将其进行综合比较与分析,初步得出:在塔里木河下游地下水位超过3.12m时,胡杨和柽柳的生长即开始受到抑制,6m左右的地下水位即对胡杨造成严重胁迫,≥8.83m的地下水位则会危及胡杨的生存;而柽柳的严重胁迫地下水位以及临界地下水位分别为5m左右和≥8.83m。相比之下,罗布麻所能承受的胁迫地下水位比较高,超过3.12m的地下水位即会对其生长造成严重水分胁迫,地下水位低于4.42m则危及其生存。这一结合实地考察和实验研究而作出的推断为进一步实施生态输水工程提供了充分而有力的理论依据。 (4) 由各断面柽柳ABA含量变化与地下水位和土壤盐分关系的分析结果初步推断:3.12m的地下水位和0.96g/L的土壤盐分即已威胁到柽柳的正常生长发育,地下水位超过5.59m、土壤盐分大于1.61g/L则会对柽柳造成严重胁迫。 (5) 采用模糊隶属函数法对塔里木河荒漠河岸天然植被建群种的抗旱能力进行综合评价的结果表明:乔木建群种胡杨>灌木建群种柽柳>草本建群种罗布麻。在所测的十项生理指标中,丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和脱落酸(ABA)对地下水位变化的敏感度比较高,其次为过氧化物酶(POD)、生长素(IAA)和分裂素(CK)。 (6) 塔里木河下游断流30多年的特殊生存条件造就了该地区一些天然植被特殊的生存方式。在扫描电镜下,观察了植物叶片表面结构、气孔密度、气孔开度、表皮细胞厚度、栅栏组织/海绵组织的厚度、维管束结构和结晶体等与该区域生存环境相适应的显微结构特点;通过透射电镜观察了细胞核、液泡、叶绿体、线粒体等细胞结构,旨在分析植物叶片的亚显微结构与地下水位之间是否存在着某种联系。
语种中文
学科主题植物生理学
公开日期2010-11-12
页码共125页
内容类型学位论文
源URL[http://ir.xjlas.org/handle/365004/7862]  
专题新疆生态与地理研究所_中国科学院新疆生态与地理研究所(2010年以前数据)
推荐引用方式
GB/T 7714
庄丽. 塔里木河下游主要建群种对地下水位变化的生理响应研究[D]. 中国科学院.新疆生态与地理研究所. 2006.
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