發(fā)布時間：2020-11-02 20:42

　　 干旱缺水是造成沂蒙山區(qū)植株光合有機物合成受阻、產(chǎn)量降低的重要因子。而復水是有效緩解植物生產(chǎn)力降低的有效措施之一,為闡明金銀花葉片光合作用對不同土壤水分梯度的響應特征,揭示光合作用效率降低的葉綠素熒光誘導動力學機制,以及金銀花在不同土壤干旱脅迫程度及脅迫時間下的恢復能力,確定植株復水的關鍵水分閾值點,為極端干旱背景下沂蒙山區(qū)金銀花光合生產(chǎn)力損失降低及高效水分管理提供了理論支撐。以沂蒙山區(qū)3年生金銀花(Lonicera japonica Thunb.)為試驗材料,分兩個階段開展:(1)金銀花葉片光合生理過程對不同土壤水分的響應。采用人工灌水與植物自然耗水相結合的方法獲取多級土壤水分梯度,用CIRAS-2型便攜式光合測定系統(tǒng)(英國PPS公司)及Pocket PEA植物效率分析儀(Hansatech,UK),測定分析金銀花葉片的光合參數(shù)、葉綠素熒光誘導動力學參數(shù)對土壤水分的響應特征。(2)金銀花光合效率響應極端干旱水分閾值-閾值持續(xù)-復水機理。在第一階段確定的2個閾值(RSWC_(SL-NSL)=29.7%、RSWC_(wilting、Pn≈0)=11.4%)下分別設置4個干旱處理(干旱脅迫持續(xù)0d、10d、20d、30d),干旱結束后復水30d保持土壤在飽和含水量。每5d測定并分析金銀花光合參數(shù)、葉綠素熒光誘導動力學參數(shù)的變化過程。主要的研究結果如下:1.凈光合速率(P_n)、氣孔導度(G_s)、蒸騰速率(T_r)和水分利用效率(WUE)對土壤相對含水量(RSWC)具有明顯的閾值響應規(guī)律。當RSWC=29.7%時,造成金銀花葉片P_n降低的主要因素由氣孔限制因素轉變?yōu)榉菤饪紫拗埔蛩�。當RSWC=11.4%時,葉片P_n接近0,光合機構受損傷嚴重,同時植物發(fā)生萎蔫基本趨于死亡。據(jù)此確定出土壤極端干旱下金銀花生長的關鍵水分閾值點為氣孔機制轉折點(RSWC_(SL-NSL)=29.7%)、金銀花葉片萎蔫水分點(RSWC_(wilting)=11.4%)和P_n≈0的水分點(RSWC_(Pn≈0)=11.4%)。(定義:閾值1為RSWC_(SL-NSL)=29.7%;閾值2為RSWC_(wilting、Pn≈0)=11.4%)。2.基于土壤干旱脅迫對金銀花光合生理過程和機理的影響,可知土壤輕度干旱對金銀花影響較小,保證金銀花植株正常生長發(fā)育的水分下限值為RSWC=29.7%;當55.1%≤RSWC≤89.0%時,P_n≥P_(nave)金銀花葉片光合生產(chǎn)力較高,當24.0%≤RSWC≤79.6%,WUE≥WUE_(ave)金銀花葉片水分利用效率較高,因此在實際生產(chǎn)實踐中為保證相對較高水平P_n和WUE,應維持的土壤水分范圍為55.1%≤RSWC≤79.6%。3.在極端干旱(閾值1及閾值2)持續(xù)不同時間下,金銀花光合作用和葉綠素熒光參數(shù)變化規(guī)律表明:隨著干旱脅迫時間的遞增,PSII反應中心的供體側的放氧復合體(OEC)受損嚴重;受體側的Q_A~-大量積累,電子傳遞能力下降。同時,金銀花葉片PSII反應中心活性降低,光抑制現(xiàn)象明顯,說明PSII反應中心的整體性能受到損傷,金銀花光合機構被破壞,嚴重影響金銀花植株光合生產(chǎn)能力。4.不同極端干旱處理(不同干旱閾值脅迫下持續(xù)不同時間)復水后,金銀花葉片光合氣體交換參數(shù)、熒光誘導動力學參數(shù)及PSII反應中心活性參數(shù)的恢復速度及恢復能力均表現(xiàn)出明顯的差異性。極端干旱閾值1脅迫持續(xù)0天(閾值1(0))和10天(閾值1(10))、閾值2脅迫持續(xù)0天(閾值2(0)),P_n均能恢復到較高水平(P_nP_(nave)),表明光合機構的損傷是可逆的,復水后PSII反應中心活性恢復、光合機構性能良好保證植物正常的生長發(fā)育,且P_n恢復能力及恢復速度是閾值1(0)閾值1(10)閾值2(0);干旱脅迫時間繼續(xù)增加時,金銀花PSII反應中心受損嚴重,整體性能恢復性差,金銀花光合機構造成的損傷是不可逆的,同時生長發(fā)育受到明顯的抑制。
【學位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S567.79
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進展
        1.2.1 干旱脅迫對植物的光合作用影響的研究現(xiàn)狀與進展
        1.2.2 復水對植物的光合能力恢復性的研究現(xiàn)狀與進展
        1.2.3 快速熒光誘導動力學的研究現(xiàn)狀與進展
        1.2.4 金銀花的研究現(xiàn)狀與進展
2 材料與方法
    2.1 研究區(qū)概況
    2.2 試驗材料與布設
    2.3 試驗測定方法
        2.3.1 土壤水分控制與測定
        2.3.2 氣體交換參數(shù)的測定
        2.3.3 快速葉綠素熒光誘導動力學參數(shù)測定
    2.4 數(shù)據(jù)分析
    2.5 技術路線
3 結果分析
    3.1 不同土壤水分對金銀花光合生理參數(shù)的影響
        3.1.1 不同土壤水分對金銀花光合表征參數(shù)的影響
        3.1.2 不同土壤水分對金銀花葉綠素熒光參數(shù)的影響
    3.2 極端干旱下金銀花關鍵水分閾值點
    3.3 極端干旱脅迫對金銀花光合生理參數(shù)的影響
        3.3.1 極端干旱脅迫對金銀花光合交換參數(shù)的影響
        3.3.2 極端干旱脅迫對金銀花熒光誘導動力學參數(shù)的影響
        3.3.3 極端干旱脅迫對金銀花PSⅡ反應中心活性參數(shù)的影響
    3.4 極端干旱脅迫-復水對金銀花葉片光合生理參數(shù)的影響
        3.4.1 極端干旱下金銀花恢復性評價指標
        3.4.2 極端干旱脅迫-復水對金銀花光合氣體交換參數(shù)的影響
        3.4.3 極端干旱脅迫-復水對金銀花熒光誘導動力學參數(shù)的影響
        3.4.4 極端干旱脅迫-復水對金銀花PSⅡ反應中心活性參數(shù)的影響
4 討論
    4.1 金銀花葉片光合生理過程對不同土壤水分的響應
    4.2 金銀花葉片熒光特性對不同土壤水分的響應
    4.3 金銀花土壤極端干旱閾值的確定
    4.4 極端干旱脅迫-復水對金銀花光合生理參數(shù)的影響
    4.5 極端干旱脅迫-復水對金銀花熒光誘導動力學參數(shù)的影響
5 結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 馬雪梅;吳朝峰;;干旱脅迫對金銀花生理指標與品質的影響[J];貴州農(nóng)業(yè)科學;2017年06期

2 劉玉成;;干旱脅迫對作物生長發(fā)育的影響[J];新農(nóng)業(yè);2017年07期

3 張?zhí)煜?楊俊杰;林宗鏗;曹明華;林藝華;蔡坤秀;;不同整枝方式對有機基質栽培甜椒PSⅡ光化學活性、植株生長及產(chǎn)量的影響[J];福建農(nóng)業(yè)學報;2017年02期

4 王飛;劉世增;康才周;李得祿;陳政融;李雪洮;;干旱脅迫對沙地云杉光合、葉綠素熒光特性的影響[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2017年01期

5 安雪麗;王前鋒;莫新宇;武建軍;;華北地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災害變化特征[J];北京師范大學學報(自然科學版);2016年05期

6 張彥妮;雷蕾;夏斌;;干旱脅迫及復水對黃連花幼苗生長和生理特性的影響[J];草業(yè)科學;2016年09期

7 張丹;任潔;王慧梅;;干旱脅迫及復水對紅松針葉和樹皮綠色組織光合特性及抗氧化系統(tǒng)的影響[J];生態(tài)學雜志;2016年10期

8 張建軍;李菊艷;;干旱復水對胡楊(Populus euphratica)幼苗生理特性的影響[J];陜西林業(yè)科技;2016年04期

9 聞志彬;萊孜提·庫里庫;張明理;;干旱脅迫對3種不同光合類型荒漠植物葉綠體和線粒體超微結構的影響[J];西北植物學報;2016年06期

10 嚴雪龍;孟愛平;濮社班;;金銀花抗炎免疫活性研究進展[J];中國野生植物資源;2016年02期

相關碩士學位論文 前10條

1 郭書嫄;干旱脅迫及復水條件下紫花苜蓿的生理生態(tài)響應[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2016年

2 秦嬌嬌;溫度對紅王子錦帶、金銀花生理生態(tài)特征的影響[D];沈陽師范大學;2016年

3 沈豪;干旱復水對旱柳葉片和枝條生長及光合生理特性的影響[D];中國林業(yè)科學研究院;2016年

4 方立東;連作楊樹人工林分光合效能變化特征[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2015年

5 程媛媛;喀斯特石漠化治理區(qū)植物對干旱脅迫的響應研究[D];貴州師范大學;2014年

6 王接弟;干旱對玉米光合生理及相關酶基因表達的影響[D];石河子大學;2014年

7 刁兆龍;干旱脅迫和復水對油茶苗光合、熒光和生理生化特性的影響[D];福建農(nóng)林大學;2014年

8 張珊珊;模擬酸雨與凋落物對柳杉幼苗光合特性及保護酶活性的影響[D];浙江農(nóng)林大學;2013年

9 孔振;施肥對毛竹葉片反射光譜及葉綠素熒光特性研究[D];浙江農(nóng)林大學;2013年

10 梁明;土壤干旱復水后桑樹補償生長的光合機理研究[D];東北林業(yè)大學;2012年

本文編號：2867546