盐尘降落对植物生理特性的影响-以新疆艾比湖盐尘扩散区为例

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新疆准噶尔盆地西北部的艾比湖地区处于干旱的荒漠地带及阿拉山口大风主通道下, 区域生态系统在艾比湖干涸湖底盐分影响下荒漠化程度加剧。通过艾比湖干涸湖底的大风携带了含盐量很高的颗粒就变成盐尘暴。随着风速降低盐尘降落到下风向区的土壤、荒漠植被和农作物叶片上,为了确定盐尘暴对荒漠植被和农作物生长的影响,了解叶片对盐尘中可溶性盐分阴阳离子吸收情况,采集不同强度盐尘影响区的盐爪爪(Kalidium foliatum)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)、新疆枸杞(Lycium dasystmemum Pojark)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和花花柴(Karelinia caspica)叶片,通过冲洗提取了叶片表面盐分离子含量,叶片内部可溶性盐分阴离子用沸水提取法提取,阳离子用三酸消解法提取并用测定盐分离子含量。在这些数据的基础上,研究大气盐尘、叶片表面和叶片内部盐分阳离子含量之间的相关性。同时在室内模拟盐分对农作物带来的影响,以杂交油葵G101和玉米新玉78-16为研究对象,对幼苗期的叶片上干式和湿式飘洒含盐粉尘及其水溶液,观察生理特征并对叶片内可溶性离子进行了对比。结果表明荒漠植被叶片上盐分变化和植被叶片组织内的盐分变化规律没有明确的相关性。五种植物在适应土壤盐分的过程中不同程度地表现出分泌Cl-、SO42-、Na+、K+、HCO3-离子的能力。盐尘降落使影响区土壤表层盐分含量增加,降落到植物叶片的量远小于植物体内分泌的量,盐分降落量被植物叶片吸收而对植被产生的影响很难确定。模拟实验结果显示,油葵和玉米叶片对Na+离子具有很强的吸收性,叶片对Na+的吸收对必要元素K+的吸收有很强的抑制作用,叶片Na+、K+含量在处理区与对照区间都达极显著水平;叶片对Mg2+的吸收没有明显的规律性,但处理区和对照区玉米叶片Mg2+含量有明显差异(F=3.504>F0.05=2.606);玉米对Ca2+的吸收随时间逐渐减弱、油葵对Ca2+的吸收略增强,但变化幅度很小。叶片对Cl-的吸收也很强烈,在处理区与对照区间都达显著性水平(油葵F=5.542>F0.05=3.478, 玉米 F=5.172>F0.053.478);叶片对SO42-的吸收没有明显的规律性。叶片内外几乎没有CO32-离子。油葵处理区和对照区叶片HCO3-含量不出现明显差异的情况下,玉米叶片对照区HCO3-含量明显低于处理区,处理间、处理与对照区间都达极显著水平(处理间F=13.940>F0.01=7.590, 处理与对照间F=17.275>F0.01=5.994),而油葵叶片HCO3-含量在处理间、处理区与对照区间都没有明显差异。两种农作物叶片盐分阴离子含量随着处理时间没有明显的变化趋势。盐分降落到农作物叶片后,对农作物产生的影响主要是通过叶片吸收Na+、Cl-而实现的。盐尘中盐分离子被叶片吸收影响叶片内的离子平衡,盐土粉尘的作用大于盐土水。结果玉米和油葵出现叶片枯萎变黄等现象,干式飘洒的油葵植株比对照明显矮小。
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