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水利水电工程的开挖边坡是区域生物多样性丧失、水土流失严重的主要原因,边坡生态修复是水利水电工程后环境治理与保护的重点。而开挖边坡的土壤贫瘠、水分涵养能力差是边坡生态修复的主要限制因子,因此,研究生态修复植被的生态适应性,筛选出既抗旱又耐贫瘠的适生植物是生态修复的关键。银合欢是水利水电工程边坡修复中最常用的物种之一。本文针对三峡库区河岸带及三峡库区建设工程形成的大量人工边坡,以三峡库区香溪河消落带土壤为基土,采用室内控制方法研究新银合欢苗木在不同干旱天数条件下的生理生化指标及施肥条件对新银合欢幼苗生理生化指标的研究分析,了解新银合欢苗木抗旱机理,干旱适应特点;通过新银合欢幼苗对施肥量的响应,确定其在受到干旱胁迫时需要施肥的最佳值,为生态修复中的新银合欢生态,系统的前期管理提供科学依据。得出的主要研究结果如下: 随干旱胁迫程度的增加,土壤含水量的降低,新银合欢幼苗的植株生长状况、总生物量、电导率、叶绿素a/b、可溶性糖含量、游离脯氨酸、SOD、MDA、POD、CAT等生理生化指标值均呈现出不同的变化趋势。 (1)叶绿素含量随干旱程度的增加而呈减小的趋势,但前四十天减小趋势较小,到五十天时,差异才有所显著,但复水后又跟对照无显著差异。说明干旱并未影响新银合欢幼苗的叶绿素含量和光合作用。 (2)电导率、可溶性糖,游离脯氨酸、MDA含量都随干旱胁迫程度增加而增加,干旱五十天时值达到最大。这些化学物质量的积累是其自身主动进行渗透调节的一种反应,以维持细胞一定的含水量和膨压势,提高其自身抗逆适应性。 (3)随干旱程度的加剧,SOD、POD、CAT三种酶的变化趋势大致相同,相关性研究表明,三者之间呈极显著正相关。当植物遭到干旱胁迫时,植物一般通过增强SOD活性和POD活性来清除体内的超氧阴离子自由基,而增强CAT活性来分解H2O2为H2O和O2;SOD、POD、CAT三种酶协同作用,维持植物体内活性氧的代谢平衡,从而起到保护生物体不受较大伤害的作用。最终增强植物的抗旱性。 不同土壤水分、不同氮素浓度条件下,新银合欢的植株生理生化指标值也均呈现出不同的变化趋势 (1)不同水分相同施肥条件下,常规浇水各组新银合欢幼苗长势均比干旱施肥条件良好,总生物量也比干旱施肥时高。但电导率、叶绿素a/b、可溶性糖含量、游离脯氨酸、SOD、MDA、POD、CAT值均低于干旱胁迫的,说明水分胁迫是影响新银合欢幼苗植株生长及其生理生化指标的主要限制因子。 (2)施肥可以有效改善新银合欢幼苗对干旱的适应性,主要表现为:正常浇水条件下,随着施肥量的增加,电导率、叶绿素a/b、可溶性糖含量、游离脯氨酸、SOD、POD、CAT、MDA等生理指标变化并不显著,但植株的生长量却有显著提高,说明在水分充足条件下,施肥促进了植株生物量的积累。 (3)干旱施肥条件下,随着施肥量的增加,电导率、叶绿素a/b、可溶性糖含量、游离脯氨酸、SOD、MDA等生理指标均出现了显著变化。其中叶绿素a/b、可溶性糖含量、游离脯氨酸和SOD含量快速增加,而电导率和MDA却显著下降,这些指标均显示氮肥的添加可以显著提高新银合欢幼苗对干旱的适应性。但当施肥量超过1.72g/株时(N2),各项生理指标又呈反向变化趋势,说明过多施加氮肥将加剧新银合欢幼苗的水分利用难度。 (4)氮磷在新银合欢根、茎、叶内分配呈现一定的规律性,氮素在植株体内分配是叶>茎>根,叶内分配的氮素占总氮素的一半左右;磷在植物体内的分配与氮的相反,整体大致分配为根>茎>叶。