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本文以耐性植物黑麦草、冰草、早熟禾和紫花苜蓿为供试植物,山西省工矿区熟土、生黄土以及煤矸石为供试土壤进行了不同基质下的水分控制实验,采用连续提取法、变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)等,进行了植物-土壤系统对干旱胁迫的生理生态响应研究。重点研究了干旱胁迫对4种耐性植物的地上总生物量、植物抗氧化酶系统、土壤微生物群落多样性以及植物光合特征的影响,主要结果如下：(1)生长在3种不同土壤基质上的4种耐性植物在重度胁迫下的地上部分生物量一般显著低于正常水分和轻度胁迫(P<0.05),表明严重干旱胁迫显著阻碍了植物的生长。只有生长在熟土上的冰草和早熟禾在重度胁迫下的地上部分生物量大于正常水分和轻度胁迫,说明在土壤养分充分的条件下,冰草和早熟禾耐旱性较强。(2)生长在3种不同土壤基质上的4种耐性植物在受到干旱胁迫时,SOD活性逐渐增高,而POD活性只有种植在在生土上的紫花苜蓿在重度胁迫时有显著的增加；随着干旱胁迫的加剧,4种耐性植物叶片的MDA含量均逐渐升高,说明干旱胁迫迫使植物抗氧化酶活性增高来清除体内活性氧,以确保植物正常生长,且随着干旱胁迫的加剧,植物膜脂过氧化程度增强。(3)不同水分处理后,生长在3种不同土壤基质上的4种耐性植物的土壤微生物基因条带有明显的差异。不同土壤基质中黑麦草的土壤微生物多样性依次为：熟土≈矸石覆土>生土。不同土壤基质中冰草的土壤微生物多样性依次为：熟土>生土>矸石覆土；早熟禾的3种不同土壤的微生物多样性指数变化不大。与正常水分下相比,在水分胁迫下多数植物的土壤微生物多样性减少,而矸石覆土基质中不同水分条件下黑麦草的土壤微生物多样性依次为：轻度和重度>正常,紫花苜蓿在受到干旱胁迫后的土壤微生物多样性指数均比较高。(4)不同水分处理后,生长在3种不同土壤基质上的4种耐性植物在正常水分下的净光合速率均最高。生长在熟土上的黑麦草在轻度胁迫后的净光合速率最大,其次是生长在矸石覆土上并加以重度胁迫的黑麦草的净光合速率较大；而冰草和早熟禾在干旱胁迫后的净光合速率变化不大,这与其地上生物量变化不大一致；而紫花苜蓿则是在生长在矸石覆土和生土上轻度胁迫下的净光合速率均较大。实验结果表明：熟土和矸石覆土上种植黑麦草的效果好于生土种植,且在轻度水分胁迫时对黑麦草的生长影响不大；对冰草而言,在重度水分胁迫下的熟土上生长情况良好,而在矸石覆土上种植时只能适应轻度的水分胁迫；早熟禾在受到干旱胁迫时对土壤基质的要求不大；在种植紫花苜蓿时,重度水分胁迫下的矸石覆土对紫花苜蓿的生理指标影响较小。