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荒漠植物对干旱环境的适应机制,一直是植物逆境生理研究的重点。国际上有关植物根—土界面水分再分配及其机理的定量研究始于20世纪80年代末,而国内在此领域的研究相对较少,其中有关荒漠植物的研究更少。本文以荒漠植物白刺(Nitraria sphaerocarpa)为试验材料,采用上下桶分根装置研究白刺根系提水作用,及根系提水对其光合作用、根系生长发育和土壤速效养分的影响,对根系提水作用发生的机理进行了初步探讨;通过PEG模拟干旱胁迫,研究了白刺的渗透调节及其生长性状对干旱胁迫的响应。主要结论如下:1、白刺具有正向、逆向的根系提水作用,实验条件下正向和逆向根系提水发生的时间均在15:00—7:00。正向的提水量为815±78g—1695±45g/3株,逆向水升作用的提水量为450±22g—520±34g/3株。逆向水分提升使植物有效利用脉冲式资源(尤其是降水)成为可能。2、根系提水作用的发生与土壤水势和植物水势的变化有很大的关系,试验期间植物上桶的根水势>上桶的土水势>叶水势,监测到根系提水时根土界面的水势差为0.54±0.018MPa,当水势差达到0.97±0.026MPa后,则无根系提水现象。3、根系提水作用缓解了白刺的水分亏缺,提高了白刺的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等,有利于更多光合产物的合成和积累,增强了白刺的逆境适应性。根系提水作用增大了上桶主根及侧根的体积、主根的直径,促进了水分和养分的吸收。4、根系提水作用活化了根际土壤的养分并促进了养分的吸收,上桶根际土壤矿质态氮含量较对照提高32.65%,速效磷较对照降低46.98%,速效钾没有显著差异。5、白刺幼苗在适度干旱条件下可正常、良好地生长,水分过多或者干旱过度都会对其生长产生不利影响。白刺的干物质量随着PEG浓度的增加呈现先增大后减小的趋势,15%的PEG处理干物质量最大。MDA与干物质量的变化相反,抗氧化胁迫能力对白刺幼苗的生长起主导作用。6、游离脯氨酸和可溶性糖是白刺的主要渗透调节物质。随着PEG浓度的增加,游离脯氨酸和可溶性糖含量显著升高;K~+的含量显著下降,Na~+含量先降低后升高,但其总累积量保持不变。