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在柴达木地区土壤水分亏缺和次生盐渍化问题日渐加剧以及由栽植传统农作物向生态经济灌木发展转型的背景下,研究该地区生态经济树种四翅滨藜(Atriplex canescens)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)、枸杞(Lycium barbarum)和黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)的抗旱耐盐碱生理生化特征,为该地区干旱盐碱条件下植物种的选择提供技术参考和理论基础。本文通过盆栽控制试验方法,研究在不同土壤(容重约1.29 g·cm-3,最大田间持水量约为22.67%的沙壤土)水分条件和不同土壤盐碱溶液(NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3摩尔浓度比为9:9:1:1的复合盐碱溶液)浓度以及水分盐碱复合胁迫条件下,树种的生长特性、叶片水分生理、光合生理、渗透调节物质以及抗氧化酶等各项指标的变化,深入了解植物应对胁迫环境的响应机制,得到4种植物对土壤水分和土壤盐溶液浓度的耐受阈值。本文主要研究结论如下:(1)四翅滨藜具有一定的抗旱性和较强的耐盐性。维持四翅滨藜光合作用正常的土壤含水量范围为10.1%-18.6%,最适土壤水分含量为14.73%。当土壤含水量低于12.6%或高于19.6%时,四翅滨藜生长和光合能力显著下降。水合补偿点为6.7%。四翅滨藜对土壤盐碱溶液浓度的耐受阈值为249.3mmol/L。在50mmol/L盐碱胁迫处理下,其生长和光合参数较对照均有所上升,之后随胁迫程度增大呈下降趋势。细胞内积累渗透调节物质(脯氨酸Pro、可溶性糖SS、可溶性蛋白SP)、提高抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性是其主要耐盐机制。(2)沙枣具有很强的抗旱性和较低的耐盐性。维持沙枣光合作用正常的土壤含水量范围为10.1%-18.6%,最适土壤水分含量为14.7%,水合补偿点为5.2%。沙枣通过增大根冠比、提高水分利用效率(WUE)、积累细胞内Pro、SS、SP含量、增大抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,来应对土壤干旱胁迫的危害。当土壤盐碱溶液浓度大于沙枣的耐受阈值155.8mmol/L时,生长特性和光合能力受到抑制,光合机构发生不可逆破坏,有机渗透调节物质也不再积累或迅速下降,抗氧化酶的活性降低。(3)黑果枸杞具有很强的抗旱性和耐盐性。维持黑果枸杞正常光合速率的土壤水分范围为11.2%-18.8%,最适宜的土壤含水量为15.1%。水合补偿点为6.0%。较强的叶片保水能力和水分利用效率、Pro的积累和POD、SOD、CAT活性酶的保护机制,是维持黑果枸杞在低土壤含水量下生理生化正常运转的重要机制。黑果枸杞耐受土壤盐碱溶液浓度的阈值范围为0-258.8mmol/L。低土壤盐溶液浓度(50mmol/L)能够促进黑果枸杞的生长发育,使其生物量和光合指标均显著增强。降低叶水势、增加细胞内SS、Pro和SP的含量、光合机制的自我调节、增加细胞内抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,是黑果枸杞应对盐碱胁迫的重要调节机制。在高浓度肋迫下,这种调节机制破坏,其生长和光合能力显著降低。(4)枸杞具有一定的抗旱性和耐盐性。维持枸杞光合速率正常的土壤含水量范围为12.9%-20.7%,其中最适宜的土壤含水量为17.2%,水合补偿点为7.1%。增加根冠比,提高叶片保水力,光合机制的自我调节,增加细胞内Pro、SS和SP进行渗透调节,增加抗氧化酶活性都是枸杞提高抗旱性的重要机制。但当土壤含水量低于11%时,枸杞光合机构受损,枸杞出现显著的旱害症状。枸杞对盐碱胁迫的应对机制与干旱胁迫类似,其耐受阈值为216.8mmol/L。在50mmol/L盐碱胁迫下,枸杞的生长和和光合能力未受到显著影响,在高浓度(>216.8mmol/L)盐碱胁迫下,光和机构发生不可逆的破坏、膜脂过氧化程度增大,抗氧化酶活性降低,植株出现明显的盐害症状。(5)结合32项生理指标的耐盐系数、主成分以及隶属函数综合分析研究,4种植物种沙枣的耐旱综合评价值最高,其次是黑果枸杞和四翅滨藜,枸杞的综合评价值最低。4种植物中黑果枸杞的耐盐综合评价值最高,其次是四翅滨藜,然后是枸杞,沙枣的耐盐碱综合评价值最低。(6)土壤含水量、土壤含盐量与4种幼苗净光合速率之间存在一定的交互作用。通过模型方程得到在土壤水分和盐分交互胁迫下,四翅滨藜幼苗生长耐受土壤含水量范围为9.2-9.3%,土壤盐溶液浓度为290.2-295.2mmol·L-1;沙枣幼苗耐受土壤含水量范围为8.6-8.8%,土壤盐溶液浓度为184.2-189.3mmol·L-1;黑果枸杞幼苗耐受土壤含水量范围为8.2-8.4%,土壤盐溶液浓度为270.6-276.8mmol·L-1;枸杞幼苗生长耐受土壤含水量范围为8.2-8.5%,土壤盐溶液浓度为212.2-218.5mmol·L-1。