Si在漳江流域沿岸植物體內(nèi)的累積及其對(duì)桐花樹(shù)幼苗生理生態(tài)效應(yīng)的研究.pdf

1、針對(duì)漳江流域沿岸植物，研究了48種植物成熟葉片中Si元素含量，探討Si含量在不同植物類群中和環(huán)境因子下的變化。進(jìn)一步選擇耐鹽性紅樹(shù)植物桐花樹(shù)(Aegiceras corniculatum)進(jìn)行栽培，用不同的鹽度處理，采用不加Si和加Si兩組對(duì)比培養(yǎng)，通過(guò)存活率、生長(zhǎng)狀況和生理生態(tài)指標(biāo)測(cè)定，研究了Si對(duì)桐花樹(shù)耐鹽性的影響。以期使Si這一重要的營(yíng)養(yǎng)元素得到應(yīng)有的重視，并為理解紅樹(shù)植物的耐鹽機(jī)理和生態(tài)恢復(fù)提供一些理論依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)：

2、1.漳江流域沿岸48種植物成熟葉片平均Si含量為1.23％。不同植物葉片Si含量差異顯著，含量最高的是木賊科的筆管草(Hippochaete debile)，達(dá)5.88％，最低的是桃金娘科的桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)，僅0.02％。48種植物中有17種是Si積累者，它們?nèi)~片中平均Si含量為2.53％；31種非積累者葉片中的平均Si含量為0.28％。從科級(jí)水平看，含Si量較高的主要有禾本科、木賊科、紫萁科、風(fēng)尾蕨

3、科、鴨跖草科和?？频瓤浦参?。 2.從上游到下游，土壤Si含量隨土壤顆粒變細(xì)和含水量升高而增加；并且在紅樹(shù)林區(qū)越往下游鹽度越高。沿岸分布較廣的馬纓丹(Lantana camara)和鴨跖草(Commelina communis)葉片Si含量與對(duì)應(yīng)土壤的有效Si含量呈正相關(guān)；而桐花樹(shù)和秋茄(Kandelia obovata)2種紅樹(shù)植物葉片Si含量與其生長(zhǎng)的土壤中的鹽度呈正相關(guān)。 3.無(wú)論是否加Si，桐花樹(shù)幼苗的存活率和莖生

4、長(zhǎng)高度都在鹽度10‰時(shí)最高，在低鹽(<10‰)和高鹽(>15‰)的情況下，桐花樹(shù)幼苗生長(zhǎng)都受到影響。加200mg·L-1Si的處理組，各鹽度下幼苗的存活率和莖高度都明顯高于對(duì)照組(CK)，而且不同濃度NaCl處理下存活率和莖高度的變化幅度較小，接近于鹽度10‰時(shí)的最佳狀態(tài)。 4.不加Si時(shí)，不同鹽度處理的桐花樹(shù)幼苗成熟葉片的葉綠素a(Chla)、葉綠素b(Chlb)和總?cè)~綠素(Chl)含量變化基本一致，即隨著鹽度的增加，Chla

5、、Chlb和Chl含量都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，且含量都在鹽度10‰時(shí)達(dá)最大。而Chla/b值隨鹽度的增加表現(xiàn)出總體下降的趨勢(shì)，雖然中間有小幅度的波動(dòng)。加Si組相對(duì)只用鹽處理組，Chla、Chlb和Chl隨不同鹽度的變化趨勢(shì)相似，即隨著鹽度的增加，Chla、Chlb和Chl含量也都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，且含量都在鹽度10‰時(shí)達(dá)到最大，只是變化相對(duì)平緩，但是Chla、Chlb和Chl的含量比不加Si組普遍要高出很多。加Si組Chla/b

6、值隨鹽度的增加表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，在鹽度35‰時(shí)最低，但Chla/b值的變化相對(duì)于Chla、Chlb和Chl含量的變化比較平緩。 5.無(wú)論加Si與否，葉片和根系中的丙二醛(MDA)大體上都呈現(xiàn)隨著鹽度增加先下降后上升的趨勢(shì)。不加Si組在中等鹽度下葉片中MDA含量與CK相比，降低顯著；而加Si組葉片中MDA含量變化幅度小，且穩(wěn)定在較低水平。不加Si時(shí)桐花樹(shù)幼苗根系的MDA含量比葉片低，且變化幅度較大，在鹽度10‰時(shí)降低顯著(P<0.

7、05)，而當(dāng)鹽度很高時(shí)MDA含量相對(duì)CK明顯上升。加Si后根系MDA含量更低，且各個(gè)鹽梯度下的變化較小。 6.幼苗葉片和根系中脯氨酸(Pro)的積累與鹽度非線性正相關(guān)。不加Si和加Si條件下，桐花樹(shù)幼苗葉片和根系中Pro含量都呈現(xiàn)隨著鹽度增加先下降后上升的趨勢(shì)，均是在鹽度10‰時(shí)最低，在鹽度35‰時(shí)最高。加Si后葉片和根系Pro含量相對(duì)不加Si的葉片和根系各個(gè)鹽度下均降低。不加Si和加Si兩種情況下根系Pro含量都比葉片低，加S

8、i組根系Pro含量更低，并且不加Si時(shí)Pro含量變化較大，而加Si時(shí)各種鹽度下的變化平緩。 7.不加Si和加Si兩種情況下，葉片中超氧化物岐化酶(SOD)活性隨鹽度的增加都呈現(xiàn)出先上升，到鹽度10‰時(shí)達(dá)到峰值，然后下降的趨勢(shì)，而且所有鹽脅迫組葉片中SOD活性均高于CK。不加Si時(shí)根系SOD活性在鹽度10‰時(shí)的最高值是CK的1.20倍，差異顯著，而在鹽度35‰時(shí)SOD活性最低點(diǎn)時(shí)僅為CK的95.92％；而加Si組在鹽度10‰時(shí)的最

9、高點(diǎn)是CK的1.17倍，最低點(diǎn)就是CK本身。 8.桐花樹(shù)幼苗葉片中過(guò)氧化物酶(POD)活性變化趨勢(shì)基本一致，在加Si和不加Si時(shí)都表現(xiàn)為隨著鹽度的升高先上升后下降的趨勢(shì)，但其峰值有所不同，加Si組在鹽度10‰時(shí)POD活性最高，而不加Si組在鹽度15‰時(shí)最高，但在鹽度10‰時(shí)也較高。加Si組各個(gè)鹽度下根系中POD活性普遍比不加Si要高，但優(yōu)勢(shì)并不是很明顯。 9.不同Si濃度處理下，桐花樹(shù)幼苗的存活率和莖高度都是隨著Si濃度

10、的增加先增加，在濃度為100mg·L-1時(shí)達(dá)到峰值后，反而隨Si濃度的增加逐漸下降。 很明顯中等濃度的Si(100mg·L-1左右)能促進(jìn)桐花樹(shù)幼苗的存活和莖生長(zhǎng)，但高濃度的Si反而有抑制作用。 10.桐花樹(shù)幼苗成熟葉片中Chla、Chlb和Chl含量都隨Si濃度增加現(xiàn)在上升后下降，在100mg·L-1時(shí)最大，且不同Si濃度處理下含量均高于CK。不同Si濃度處理下，幼苗葉片的Chla/b值隨Si濃度的變化呈波動(dòng)性上升趨勢(shì)

11、。 11.隨著Si濃度的增加，葉片和根系中MDA含量均呈先下降再上升的趨勢(shì)。Si濃度為100mg·L-1時(shí)葉片MDA含量最低，此時(shí)MDA含量為0.83μmol·g-1FW，僅為CK的65.67％；根系MDA含量最低值為CK的75.61％，此時(shí)也Si濃度為100mg·L-1。不同Si濃度下根系的MDA含量與葉相比都較低，且不同濃度的Si處理對(duì)葉片中MDA含量影響較大，而根系的MDA含量保持相對(duì)的穩(wěn)定，葉片膜脂過(guò)氧化程度更容易受Si

12、影響。 12.不同梯度Si處理時(shí)，桐花樹(shù)幼苗葉片和根系中Pro含量都呈現(xiàn)隨著Si濃度增加先上升后下降的趨勢(shì)，且都是在100mg·L-1時(shí)最低，根系中Si濃度為200mg·L-1時(shí)Pro含量也很低，與100mg·L-1時(shí)非常接近。相同Si濃度下桐花樹(shù)幼苗根系Pro含量相對(duì)葉片較低，而且變化相對(duì)葉片平緩。 13.隨著Si濃度的增加，桐花樹(shù)幼苗葉片和根系SOD活性變化趨勢(shì)大致相同，都呈先下降后上升趨勢(shì)。在葉中，SOD活性在不同