不同水分处理下喀斯特地区两种适生草本植物对N添加的生长生理响应

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z3753091
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
喀斯特地貌,又称岩溶地貌,通常分布于亚热带地区,其生态环境脆弱、稳定性差,极易因外界环境因子的变化而影响生态系统中的生物组成和生产力。中国西南地区是最大的喀斯特地貌连续带,具有岩石裸露率高、土层浅薄而渗漏性强等生境特点,导致降雨时水分快速下渗,土壤表层水分亏缺,临时性干旱经常发生。另一方面,喀斯特地貌分布地区降水十分丰富,因此自然环境下该地区的生境经常出现反复干湿交替的特点。氮是植物生长所需的最重要的元素之一,影响着植物体的生长、发育和繁殖,最终影响着生态系统的生产力。近年来由于人类活动的影响增加了大气中的活性氮含量,导致喀斯特生态系统中土壤的N含量明显增加。在全球气候变化背景下,N素增加对生长在喀斯特地区干湿交替生境中的植物具有何种影响,是目前研究的热点之一。本研究以喀斯特地区适生草本植物苍耳((anthium sibirium)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)为研究对象,通过大棚N添加(设置对照即不添加N(N-)和添加N(N+)两个N处理水平)和水分控制实验(设置对照CK组、干旱1周后复水DW-1组、干旱2周后复水DW-2组、干旱3周后复水DW-3组和干旱D组5个水平),从生长和生物量分配、光合作用和叶绿素荧光、元素吸收和分配格局3个方面来探究不同水分处理下喀斯特适生草本植物对N添加的生长生理响应,以期为喀斯特地区未来干湿交替生境下的植被恢复提供理论参考。初步研究结果如下:(1)与对照相比,干旱限制了苍耳和三叶鬼针草的生长:地上部分的生物量的积累降低,叶面积减小,根系延伸、增粗和吸收面积受限,干旱后复水(即干湿交替)组具有一定程度的补偿效应,且随着干旱时间的延长受到干旱的限制作用增加。N添加促进了各水分处理条件下苍耳和三叶鬼针草的地上部分和地下部分的生长:植株高度增加,叶面积增大,根系延伸、增粗、吸收面积均增大,对苍耳DW-2和三叶鬼针草DW-3的促进作用最大。整体而言,N添加对干湿交替的促进作用大于干旱组,对地上部分的促进作用大于地下部分。(2)干旱较对照显著降低了苍耳和三叶鬼针草叶片的净光合速率,其主要原因是气孔导度显著降低,对三叶鬼针草水分利用效率的影响程度大于苍耳。干旱胁迫没有对苍耳和三叶鬼针草的光合结构产生明显的损伤,最大光能转化效率Fv/Fm、PS Ⅱ实际光能转化效率、ΦPS Ⅱ和电子传递速率ETR显著降低,热耗散增多。干湿交替处理组植株的气孔导度明显低于干旱组,干旱后复水没有显著增加PS Ⅱ实际光能转化效率ΦPS Ⅱ和电子传递速率ETR,因此净光合速率最低,随着干旱时间的延长,净光合速率降低。N添加显著提高了干湿交替处理(除DW-1)下苍耳和三叶鬼针草的气孔导度和水分利用效率,其促进作用大于干旱组,干旱后复水组(干湿交替)各参数指标能得到一定程度的恢复,且随着干旱时间的延长促进作用减弱,其中对苍耳和三叶鬼针草促进程度最大的分别为DW-2和DW-3。(3)干旱降低了苍耳和三叶鬼针草根、茎、叶中C、N、P元素含量(影响程度N、P>C),植株3种元素积累降低。根、茎、叶各组分3种元素的分配格局不同:根系中的N和P元素分配百分比增加,茎中的C、N、P元素分配百分比升高,相反,叶片中3种元素分配百分比相对降低。干旱后复水(干湿交替)组对苍耳和三叶鬼针草植株C、N、P总含量具有一定程度的补偿效应,其值大于干旱组,且随着干旱时间的延长3种元素的积累下降不明显。N添加均增加了不同水分处理条件下植株C、N和P积累,但促进程度因不同土壤水分条件而不同,且在各组分中的分配格局也存在着差异:干旱降低了根系P元素的百分比,提高了茎中C、N、P元素的百分比,降低了叶片中C、N、P元素的百分比,N添加对干旱后复水(干湿交替)处理条件下植株3种元素积累的促进作用小于对照CK组而大于干旱D组,其对叶片3种元素积累的影响程度大于根系和茎,且随着干旱时间的延长,各干湿交替处理组之间无显著差异。整体而言,水分处理对苍耳元素含量的影响较三叶鬼针草小,N添加提高了植株C、N、P积累,对叶片的影响程度最大,提高了植物对P的吸收效率。研究结果表明喀斯特地区土壤水分亏缺降低了光合能力和元素吸收效率,从而限制了苍耳和三叶鬼针草生长、地上部分生物量的积累,降低了植株C、N、P,且改变了有限的资源的分配。干旱后复水(即干湿交替处理)均具有补偿作用元素的积累,但随着干旱时间的延长补偿作用减弱。N添加对苍耳和三叶鬼针草生长、生理、元素吸收与分配均有一定程度的促进作用,其促进作用强弱因土壤水分条件的不同而异,总体呈:对照组>干湿交替组>干旱组。因此,外源N添加增强了喀斯特适生草本植物对干旱的适应性,促进了其在干湿交替生境下的生长,对三叶鬼针草生长和生理的促进作用较苍耳大。
其他文献
新闻英语既具备自身的语言特点又具备英语的一般性句法特征.阐释学理论重视对于源语言信息的理解和提取,却忽略了对于译入语生成方面的分析.借助词语重复、增加连接词和替换
本研究模仿自然游戏情景中的不同游戏方式,采用2×2的二因素完全随机设计,对59名青少年游戏者在时间长短和游戏对手类型不同的情况下所表现出的攻击性进行测量,结果表明:
为了探究调亏灌溉诱导作物补偿效应的机制,采用桶栽试验,以玉米杂交1代(F1)及其父母本为试验材料,分别设置充分供水和连续3次干旱复水2个处理,研究连续干旱复水对夏玉米苗期
水体是农药等各种污染物的最终归宿。农药对水环境的污染和对水生生物的毒性作用一直是人们关注的热点问题。本文以玫瑰无须鲃和牙鲆鳃细胞系为研究对象,通过体内和体外两种
草虫题材绘画是中国传统绘画的重要组成部分,并且得到历代名家的重视,产生了大量优秀的作品,但是对此类绘画的研究却相对较少。本文拟对中国传统草虫绘画进行深入研究,在考察
学位
蛋白质是生命活动的执行者,除了催化数千种化学反应,蛋白质还在生物的身体结构、信息传递、生物防卫等方面起不可或缺的作用。不同的生理功能不仅需要不同的蛋白质,还需要蛋
在真空密闭、离心旋转、高温等生产条件下熔模铸造钛合金,采用热电偶和采集仪表完成钛合金浇注过程温度场的直接测定。可获得钛合金浇注温度、冷却速度、充型时间和金属液流
基于“钻石理论”,对陕北果业集群竞争因素进行深入分析和重新定位,通过产业集群的创新活动,促使产业集群竞争优势中淡化、衰退的因素逐步被新的优势竞争因素取代是产业持续发展
浙江地处东南沿海,改革开放特别是近几年来,经济社会快速发展.但是,区域经济发展不平衡,全省尚有361个乡镇的农民人均纯收入不到2000元,分布在全省25个县(市).这些县(市)约占
构图在中国山水画里也称“经营位置”,即对于组成呵面所有元素的一种安排,从而实现这些元素的和谐共存,达到形式上的统一效果。风景写生的构图体现着作者的艺术修养和画品的高低