NaCl胁迫下3种盐生植物生长发育及离子在不同器官分布特性研究

盆栽试验研究不同浓度NaCl盐胁迫下盐地碱蓬(Suaeda salsa)、碱蓬(Suaeda glauca)、中亚滨黎(Atriplexcentralasiatica)等3种盐生植物生长发育及离子在不同器官分布特性结果表明,随土壤含盐量的升高,盐生植物出苗率明显降低,但对碱蓬和中亚滨黎株高、碱蓬花序长度等有一定促进作用,并与土壤含盐量密切相关。盐地碱蓬和碱蓬叶片内Na 含量随土壤含盐量的增高而升高,其他离子有少量下降或变化不明显,而盐地碱蓬茎中离子含量随土壤含盐量的变化不显著。植株中各离子含量为Na>K/Mg>Ca,不同器官内含盐量为叶>茎。     

两种盐生植物在南北疆地区的适生性及吸盐能力

为了摸清盐生植物在南北疆改良盐碱地的实际应用效果,更好地利用盐碱植物,在南北疆地区进行田间试验,研究了两种盐生植物在新疆南北疆盐碱地的适应性及吸盐能力。结果表明,盐生植物在南疆的成活率明显高于北疆;而盐地碱蓬成活率明显要高于海篷子;北疆种植的盐生植物其植物体内的总含盐量明显高于南疆种植的盐生植物,其中盐地碱蓬高出约55%,海篷子高出约46%。由此可以看出,盐地碱蓬和海篷子更适合于南疆地区生长,而在北疆环境两种盐生植物吸盐能力均强于南疆环境,海蓬子吸盐能力明显强于盐地碱蓬。     

改良和开发利用盐渍化土壤的生物学措施

在盐碱地上种植碱蓬和苜蓿的试验结果表明，种植碱蓬有明显的脱盐作用，０～６０ｃｍ深度土壤中的Ｎａ含量每年减少８３～１２８ｋｇ／亩．种植柽柳等８种盐生　和耐盐植物，一年后耕层土壤有机质，Ｎ、Ｐ、Ｋ养分，细菌，真菌数量增加，容重变小，渗透系数增大，土壤肥力状况得以改善．本文还提出８种有种植价值经济盐生植物，并对８种盐　生的耐植物的经济效益进行了比较．     

干旱区典型盐生植被群落土壤养分特征

为了探讨不同典型盐生植被群落对土壤养分和盐碱程度的影响,对生长在干旱区玛纳斯河流域扇缘带白刺、绢蒿、花花柴、雾滨藜、梭梭、柽柳6种群落的土壤养分和盐碱度进行研究。结果表明:从整体来看,6种植被覆盖类型下的土壤盐碱化均严重,养分呈现富钾缺氮少磷的状况。从土壤剖面来看,除土壤全钾含量变化微弱外,土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量均随着土层深度的增加而逐渐下降。有机质、速效磷变异系数较大,分别为45.1%与86.3%,而全钾和速效钾变异系数较小,为5.4%和14.6%。从水平方向来看,土壤有机质与全氮含量均表现为梭梭柽柳花花柴雾滨藜绢蒿白刺;土壤全磷、全钾平均含量在各群落之间差异较小;不同植被覆盖下的土壤速效钾含量以雾滨藜和梭梭群落均较高,分别为454mg/kg和405mg/kg,在0-20cm土壤表层,柽柳和雾滨藜群落土壤碱解氮、速效磷含量较高。土壤电导率以花花柴群落最高,为5.14S/m,柽柳最低,为0.88S/m,不同群落随着土层深度增加,pH均呈现增加趋势,但变异系数很低,而土壤电导率变异系数均较大,其中柽柳最高,达74.18%,说明不同土层土壤盐分受群落影响较为明显。研究表明,干旱区梭梭与柽柳群落土壤积聚养分能力较强,而柽柳具有明显降盐效果,花花柴表层土壤有很强聚盐性。相关性分析显示,有机质含量与其他养分含量之间均表现出极显著相关(P0.01),土壤有机质是引起其他土壤养分性质变化的主要因素。     

几种一年生盐生植物的吸盐能力

【目的】土壤盐渍化在新疆发生面积多,分布广,利用盐生植物对盐分的超富集能力,选育生物量大且体内盐分浓度高的品种,可有效改良盐碱地。本试验比较了几种主要盐生植物的吸收离子类型和盐分积累量,为科学合理利用盐生植物进行盐碱地改良提供科学依据。【方法】选取一年生盐角草(Salicornia europaea)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、高碱蓬(Suaeda altissima)和野榆钱菠菜(Atripex aucheri Moq.)为材料进行人工种植,试验地土壤为壤土和砂壤土,耕层土壤盐分均值为10.23 g/kg,p H为8.36,属于中度盐化土壤。采用完全随机排列设计,在生育早期、中期和末期采样测定植物地上、地下部分干物质量和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4浓度。【结果】生育末期四种盐生植物地上生物量均占整株生物量的89%以上,高碱蓬(23302 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(20379 kg/hm2)盐地碱蓬(18670 kg/hm2)盐角草(9096 kg/hm2)。盐分总浓度盐角草(215 g/kg)盐地碱蓬(152 g/kg)高碱蓬(137 g/kg)野榆钱菠菜(103 g/kg)。不同植物离子含量不同,K+浓度以高碱蓬中最高,Na+、Cl-、SO2-4在盐角草中最高,Ca2+、Mg2+浓度在盐地碱蓬中最高;4种盐生植物对Na+、Cl-、SO2-4的吸收能力极强,按阴离子类型划分盐角草属于SO2-4-Cl-型盐生植物,盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜属于Cl--SO2-4型盐生植物;盐分积累量为高碱蓬(3499 kg/hm2)盐地碱蓬(3061 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(2180 kg/hm2)盐角草(2080 kg/hm2)。【结论】盐生植物对土壤的改良效果主要以生育末期刈割时单位面积从土壤中吸收的盐分总量来衡量,这取决于此时地上部分生物量与植株体内盐分浓度的大小。植物会根据其生长需求选择吸收土壤中矿物质元素,盐角草对的Na+、Cl-的吸收能力强于盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜,尤其对Cl-表现出极强的选择吸收能力。     

盐地碱蓬生长对滨海重盐碱地的改土效应

盐地碱蓬是滨海盐碱地生态系统群落演替中的先锋物种,也是植被建设的重要植物。为探究盐地碱蓬对滨海盐碱地的改土效应以及作用机制,通过滨海平原盐碱地原生盐地碱蓬群落土壤调查,结合室内土柱种植试验,研究了盐地碱蓬生长对滨海盐土土壤结构、土壤水分入渗特征及土壤盐分分布的影响,比较了盐地碱蓬通过植株吸收盐分和通过改善土壤结构促进盐分淋洗对滨海盐碱地降盐、改土的效果。结果表明:1)盐地碱蓬生长对滨海盐土土壤结构有明显的改善效果,野外生长盐地碱蓬的0～20cm土层土壤容重显著低于裸地,而土壤孔隙度显著高于裸地地块;室内土柱种植盐地碱蓬降低了各层土壤容重,平均降低6.16%;增加了各层土壤孔隙度,增加1.59%～5.15%。2)盐地碱蓬生长显著提升了滨海盐土土壤水分入渗性能。野外入渗试验结果显示,相同入渗时间内,生长盐地碱蓬的土壤累积入渗量、初始入渗率及稳定入渗率分别是裸地的3.6倍、2.5倍和3.0倍。室内土柱模拟试验结果显示,盐地碱蓬处理土壤的初始入渗率为0.08mm·min?1,是裸地处理的2.6倍;稳定入渗率为0.03mm·min?1,是裸地处理的3.0倍。3)盐地碱蓬的生长明显降低了土壤含盐量,盐地碱蓬收获后,野外调查试验和室内土柱试验中裸地处理0～40cm土层土壤含盐量分别降低2.67%和12.98%,而盐地碱蓬处理分别降低12.08%和49.28%。野外调查和室内土柱试验中,盐地碱蓬植株移走的盐量分别占总脱盐量的5.60%和2.26%,淋洗脱盐量分别占总脱盐量的94.40%和97.74%。以上结果表明,滨海重盐碱地种植盐地碱蓬具有明显的降低土壤含盐量的作用,这种作用除植株吸收带走部分盐分外,更重要的是通过盐地碱蓬的生长改善了土壤结构、加速了土壤水分入渗、促进了土壤盐分的淋洗。     

小叶碱蓬和白麻土壤—叶片生态化学计量学特征对不同盐生境的响应

[目的] 分析干旱区盐生植物生境土壤与叶片生态化学计量特征在不同盐生境下变化趋势及主要限制因子,为研究干旱区盐生植物生长发育过程中养分限制因子和适应机制提供基础研究资料,同时为荒漠植物的生态保育和恢复提供参考。[方法] 选取艾比湖湿地国家级自然保护区稀盐盐生植物小叶碱蓬(Suaeda microphylla)和拒盐盐生植物白麻(Apocynum pictum),测定其生境土壤pH值、含水量、盐分、速效磷、铵态氮、有机碳、全氮、全磷以及植物叶片有机碳、全氮、全磷,分析两种植物叶片与生境土壤生态化学计量特征的关系,探究植物叶片生态化学计量特征的土壤限制因子。[结果] ①随着盐分增加,两种植物生境土壤磷下降,有机碳、氮及化学计量比呈上升趋势,土壤养分含量受盐渍化程度影响显著; ②两种植物叶片氮受土壤盐分影响显著,随盐分降低呈下降趋势,与土壤氮含量的变化趋势一致,叶片N/P平均值均小于14,表明研究区两种植物均受土壤氮含量限制; ③RDA分析表明,影响小叶碱蓬叶片生态化学计量的主要因子为土壤pH值(p=0.034)、含水量(p=0.002),而白麻主要受土壤磷(p=0.002)、铵氮(p=0.048)影响。[结论] 不同类型盐生植物在土壤—植物生态化学计量特征耦合关系上存在差异。稀盐盐生植物小叶碱蓬主要受土壤pH值、含水量的影响,拒盐盐生植物白麻主要受土壤磷、铵态氮含量影响。     

盐胁迫下囊果碱蓬和陆地棉硝态氮低亲和吸收速率的差异及其生理分析

采用常规离子耗竭方法,以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)为对照,在不同Cl-和NO3--N营养状况下,研究了盐生植物囊果碱蓬(Suaeda physophora Pall.)NO3-低亲和吸收动力学特征,探讨了盐胁迫下囊果碱蓬NO3-高效吸收的调控机制。结果表明:两种植物NO3-的低亲和吸收动力学呈线性吸收,且囊果碱蓬NO3-的净吸收速率和硝酸还原酶的活性显著高于陆地棉,说明囊果碱蓬具有较高的氮需求;10 mmol L-1KNO3预处理2 h后,囊果碱蓬和陆地棉地上部全氮的含量分别增加30.6%和36.8%;NO3-的净吸收速率分别降低了46.6%和45.5%,说明两种植物氮的吸收受到体内氮营养的负反馈调节;NaCl长期胁迫30 d显著抑制NO3-的吸收,陆地棉NO3-的净吸收速率下降幅度显著高于囊果碱蓬,而根系Cl-的含量显著高于囊果碱蓬;NO3-的净吸收速率与植物根系Cl-的含量呈显著性负相关,说明囊果碱蓬根系拒Cl-的能力显著高于陆地棉;NaCl或KCl短期胁迫2 h对囊果碱蓬NO3-的净吸收速率没有显著影响,但陆地棉NO3-的净吸收速率分别降低了43.8%和37.5%。研究结果证明了盐胁迫下囊果碱蓬NO3-的高效吸收与植物内部的高氮需求和Cl-的累积有关,而培养介质中Cl-的浓度对NO 3-的低亲和转运系统影响较小。     

碱蓬的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果

试验研究了碱蓬的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果。通过盐水浸泡试验,发现碱蓬种子在NaCl浓度<20.0g/kg的溶液中可正常发芽。盆栽和田间耐盐试验表明,碱蓬的耐盐能力在25.0g/kg左右,耐盐极限为35.0g/kg左右。碱蓬种植试验表明,种植碱蓬能够有效地降低土壤表层含盐量,增加土壤有机质含量,提高土壤中N、P、K的含量。研究证明碱蓬是一种耐盐能力很强的盐生植物,对滨海盐渍土具有显著的改良作用。     

不同矿化度咸水在滨海典型植被盐碱地中的入渗特性研究

基于滨海盐碱区典型植被白茅、盐地碱蓬和裸地的土壤性状调查,开展了不同矿化度咸水(0、5、10 g/L)在上述典型地块中的水分入渗试验,以分析滨海盐碱区典型植被对土壤结构特征、咸水入渗特性、水盐分布规律的影响.结果表明:①裸地、盐地碱蓬地和白茅地土壤容重和含盐量依次降低、土壤大粒径水稳性团聚体含量依次增加;②同一地块初始...     

黄河口滨岸潮滩不同类型湿地土壤氮素分布特征

对黄河口滨岸潮滩不同类型湿地土壤氮分布特征进行了对比研究。结果表明,湿地土壤氮以有机氮为主,无机氮所占比例较低且以铵态氮为主。土壤氮水平分布特征明显,TN、NH4+-N和NO3--N含量较高的分别是芦苇湿地、碱蓬-柽柳湿地(过渡带)湿地和芦苇湿地;土壤氮垂直分布特征亦明显,表现为表层土壤氮含量大于下层,其中,TN、NH4+-N和NO3--N含量垂直变化最明显的分别是三棱蔗草-朝天委陵菜湿地、碱蓬湿地和芦苇湿地。影响土壤氮分布的主要因素有水分条件、植被类型及微生物活动等。相关分析表明TN与有机氮、有机质呈极显著正相关(P<0.01),NH4+-N与TP呈显著负相关(P<0.05)。研究发现,植被对调整湿地氮的空间分布有一定作用,从而为湿地生态修复提供了理论依据。     

Bacteria Producing Ectoine in the Rhizosphere of Plants Growing on Technogenic Saline Soil

Eurasian Soil Science - Bacterial communities producing ectoine were studied in the rhizosphere of red goosefoot (Chenopodium rubrum L.) and weeping alkaligrass (Puccinellia distans (Jacq.) Parl.)...     

NaCl胁迫下2种白刺光合特性适应性研究

为了解白刺光合特性适应盐胁迫的生理机制,以唐古特和西伯利亚白刺为材料,采用盆栽试验,以不施盐为对照(CK),比较8‰Na Cl胁迫40 d后,2种白刺光合色素、光合参数、叶片核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性以及稳定碳同位素组成(δ13C值)的变化。结果表明,与CK相比,高盐处理后,唐古特白刺叶片叶绿素a(Chl a)、总叶绿素(Chl a+b)及类胡萝卜素(Car)含量分别下降了5.6%、2.1%和11.3%,叶绿素b(Chl b)增加了8.9%;西伯利亚白刺叶片Chl a、Chl b及Chl a+b含量分别下降了14.2%、15.4%和14.5%,Car含量下降了10.7%,但2种白刺光合色素的变化与CK的差异均不显著(P0.05);在有效光辐射达到1 000μmol·m-2·s-1左右时,唐古特白刺盐胁迫下净光合速率(Pn)较CK低15.4%,西伯利亚白刺较CK高10.0%,但差异不显著(P0.05)。盐胁迫下,与CK相比,唐古特白刺叶片Rubisco和PEPC活性分别下降9.9%和8.3%,胞间CO2浓度(Ci)与气孔导度(Gs)分别下降0.9%和26.4%,气孔限制值(Ls)升高,表明其Pn的下降是气孔限制与非气孔限制共同作用的结果;西伯利亚白刺叶片PEPC活性显著下降56.2%,Rubisco活性升高41.4%,Ci与Gs分别上升5.8%和35.1%,Ls降低。盐胁迫使唐古特和西伯利亚白刺叶片δ13C均值发生偏正变化,增幅分别为1.9%和1.4%,主要是盐分对其生理活动的影响所致。盐胁迫还导致唐古特白刺光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)分别下降了30.5%和38.6%,CO2补偿点(CCP)升高了61.6%,与CK的差异达到显著或极显著水平;西伯利亚白刺LCP和Rd分别下降了15.9%和27.1%,CCP升高了26.8%,且与CK的差异达到显著水平。综上,盐胁迫造成白刺体内代谢活动减弱,但未导致2种白刺Pn的显著降低,说明其耐盐能力较强,且西伯利亚白刺盐胁迫下维持较高的Rubisco羧化效率是其耐盐能力高于唐古特白刺的内在原因之一。本研究结果为白刺在改良治理盐碱地中的应用提供了生理生态学依据。     

几种藜科盐生植物吸盐能力及生态学意义

  【目的】  聚盐能力是评价盐生植物对盐碱地生物改良能力的一个重要参考指标。针对不同的盐碱地类型,有目的地选择生物量大且聚盐能力强的盐生植物,是实现盐碱地快速改良的关键。比较不同盐生植物的盐离子吸收类型及能力,可为盐碱地生物改良选择适宜的植物材料提供参考。  【方法】  试验选取7种藜科盐生植物进行人工种植试验,包括野榆钱菠菜(Atriplex aucheri)、高碱蓬(Suaeda altissima)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、盐角草(Salicornia europaea)、红叶藜(Chenopodium rubrum)、驼绒藜(Ceratoides latens)和四翅滨藜(Atriplex canescens)。试验地土壤以粉粘粒为主,根层土壤(0—40 cm)平均含盐量为45.57 g/kg。在生育末期采样测定植物地上部生物量和Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl–、SO₄2–浓度。  【结果】  7种藜科植物地上部生物量为野榆钱菠菜(35077 kg/hm2)>盐地碱蓬(19507 kg/hm2)>高碱蓬(16160 kg/hm2)>驼绒藜(12421 kg/hm2)>四翅滨藜(10798 kg/hm2)>红叶藜(10134 kg/hm2)>盐角草(9576 kg/hm2)。高碱蓬、野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草和红叶藜5种植物组织内Na+、Cl–和SO₄2–浓度显著高于其他离子(P<0.05),而驼绒藜和四翅滨藜体内K+、Cl–和Na+浓度较高。7种藜科植物地上部Na+、Cl–和SO₄2– 3种盐离子累积总量为野榆钱菠菜(3835 kg/hm2)>盐地碱蓬(3145 kg/hm2)>盐角草(2749 kg/hm2)>高碱蓬(2253 kg/hm2)>红叶藜(615 kg/hm2)>四翅滨藜(367 kg/hm2)>驼绒藜(220 kg/hm2)。  【结论】  盐生植物可在重度盐碱地上存活并产生一定的生物量,野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草和高碱蓬均表现出较强的吸盐能力,但对不同离子的吸收累积能力不同。盐地碱蓬地上部SO₄2–吸收量显著高于其他几种植物,适宜于硫酸盐或氯化物–硫酸盐盐渍土的改良;盐角草对Cl–表现出极强的吸收能力,适宜氯化物盐渍土的改良。     

辽河口翅碱蓬湿地退化区土壤理化性质及生态阈值分析

为了研究不同退化程度下辽河口翅碱蓬湿地土壤理化性质的变化趋势及特征,找到翅碱蓬生长最适土壤环境指标的生态阈值,为辽河口区翅碱蓬湿地土壤生境保护和植被恢复提供参考,本研究以辽河口区翅碱蓬湿地为研究对象,在翅碱蓬湿地退化分区基础上,采用土壤理化性质实验法分析不同类型退化区土壤理化指标的变化趋势及特征,运用高斯模型测算翅碱蓬适宜环境的土壤因素生态阈值。结果表明:随着退化程度的增加,土壤含水量和有机质含量大致呈降低趋势。土壤砂粒含量逐渐增加,黏粒含量逐渐降低,土壤机械组成向粗大颗粒转化;土壤全盐含量呈大致增加的趋势;地表植被覆被逐渐减少,表层土壤受风和河水的侵蚀而流失,土壤中的碱解氮、有效磷、速效钾等营养元素也随之流失,土壤性状逐渐趋于恶化。在不同类型退化区内,土壤可溶性盐基阳离子含量特征均表现为Na+ > Ca2+ > K+ > Mg2+,土壤可溶性盐基阳离子以Na+为主;研究区土壤pH介于8.26 ~ 8.76之间,呈碱性。通过高斯模型测算出翅碱蓬生长最适土壤全盐含量的生态阈值为11.56 g kg?1,最适生态阈值区间为8.734 ~ 14.386 g kg?1,一般生态阈值区间为5.908 ~ 17.662 g kg?1;翅碱蓬生长最适土壤含水量生态阈值为47.5%,最适生态阈值区间为31.8% ~ 63.2%,一般生态阈值区间为16.1% ~ 78.9%。不同类型退化区由于水盐条件的差异对翅碱蓬生长的适宜程度不同,但可以通过灌溉水源、建立良好的灌排水系统等水盐调控方式,因地制宜,为湿地翅碱蓬生长提供理论和方法指导。     

滨海盐土区4种典型耐盐植物盐分离子的积累特征

为了筛选降盐效果优良的适宜植物材料以合理利用耐盐植物改良滨海盐碱地,本研究通过田间试验系统探究了盐地碱蓬、田菁、红麻和高丹草的盐分离子积累特征。结果表明:4种植物地上生物量在成苗期和成熟期均为总生物量的80%以上,且大小为田菁红麻盐地碱蓬高丹草。高丹草和红麻对K+、Ca2+的吸收运输能力最强,盐地碱蓬和田菁对Na~+的吸收运输能力最强。根据各盐分离子占植物积累总盐分的比例,高丹草对K+积累量高于其他离子;田菁在成苗期主要积累K+,在成熟期主要积累Cl~–和Na~+;红麻主要积累Cl~–和K+;盐地碱蓬主要积累Na~+和Cl~–,其体内的Na~+和Cl~–分别占积累盐分总量的比例明显高于其余植物。从成苗期到成熟期的生长过程中,盐地碱蓬表现出Na~+积累比例持续下降,Cl~–积累比例逐渐升高的趋势;田菁和高丹草表现为Na~+和Cl~–积累比例均升高;红麻的Na~+和Cl~–积累比例则表现为逐渐下降趋势。盐地碱蓬、田菁和红麻是滨海盐土改良的优良植物材料。     

黄河口湿地不同植物群落土壤盐分与养分分布特征

为研究黄河口湿地不同植物群落下土壤盐分与养分含量的空间变化特征以及盐分与养分指标之间的关系,运用经典统计分析、Pearson相关分析、单因素方差分析等方法,开展了植物样地调查和土壤剖面采样分析。结果表明:(1)研究区土壤全盐(TS)、K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~–、SO_4~(2–)等盐分指标含量及有效磷(AP)、速效氮(AN)、全氮(TN)等养分含量在土壤表层(0～5 cm)最高,随着土壤深度的增加呈递减之势。(2)土壤属于重盐土类型(含盐量大于4.0 g/kg),Cl~–、Na~+含量远高于其他离子,是导致土壤盐渍化的主要成分。3种植物群落土壤表层(0～5 cm)TS含量分异特征表现为柽柳群落碱蓬群落芦苇群落。钠吸附比分析表明,3种植物可能会在10～20 cm土层较早受到Na~+的毒害。差异显著性检验结果表明,K~+、Na~+、HCO_3~–含量在不同植物群落间差异性显著(P0.05);除全磷(TP)外,其余土壤养分含量在相同土层不同植物群落之间或在不同土层相同植物群落之间均有显著性差异(P0.05)。(3)Pearson相关分析表明,3种植物群落的土壤盐分与养分指标之间相关性不显著,但TS与Na~+(P0.05)、Cl~–含量(P0.01)均呈显著性相关。3种植物群落土壤养分均处于亏缺状态,土壤相对贫瘠。土壤N∶P均14,植物受制于氮元素。控制或减少氯盐及钠盐的投入、增施有机肥和覆盖有机质含量高的物质是一条减轻黄河口湿地土壤盐渍化的合适途径。