999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

不同水鹽生境下小葉堿蓬葉綠素熒光參數特征及其對土壤因子的響應

2024-04-29 00:00:00熱依汗·阿布力孜何學敏楊歡黃鵬程馮海鵬王勇志
新疆農業科學 2024年2期

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2024.02.026

摘" 要:【目的】研究干旱區鹽生植物光合響應機理,為土壤鹽漬化生物修復技術提供理論和科學支撐。

【方法】以新疆艾比湖濕地國家級自然保護區典型鹽生植物小葉堿蓬(Suaeda microphylla Pall.)為研究對象,選取保護區內高水高鹽(生境Ⅰ)、低水中鹽(生境Ⅱ)和高水中鹽(生境Ⅲ)三種生境類型,測定其小葉堿蓬葉綠素熒光參數,分析三種生境下小葉堿蓬葉綠素熒光參數特性變化,研究三種生境下土壤因子對小葉堿蓬葉綠素熒光特性的影響。

【結果】三種生境下小葉堿蓬各葉綠素熒光參數存在顯著差異(Plt;0.05)。其中Fo、Fm和NPQ隨著生境的變化逐漸升高,最大值出現在生境Ⅲ(142.95、609.42和1.65),最小值出現在生境Ⅰ(87.6、358.06和0.96)。Fv′/Fm′呈先升高再下降的趨勢,最大值出現在生境Ⅱ(0.53),最小值出現在生境Ⅲ(0.39);Fo與Fm、NPQ呈極顯著正相關(Plt;0.01),其中Fm的相關系數最大,為0.99;篩選出Fo、Fm和NPQ三個與逆境脅迫相關性較好的葉綠素熒光參數,其公因子方差為0.947、0.969、0.824;鹽分、速效磷和pH對小葉堿蓬葉綠素熒光參數變異起到了較好的解釋,其解釋量為17.2%、24.2%、13.5%,而水分未起解釋作用。

【結論】在高鹽生境下,小葉堿蓬葉片PSⅡ的結構和生理狀態受到損傷,光合作用受阻,最終植物生長受到抑制。

關鍵詞:土壤鹽漬化; 不同生境; 小葉堿蓬; 葉綠素熒光參數

中圖分類號:S15""" 文獻標志碼:A""" 文章編號:1001-4330(2024)02-0485-10

收稿日期(Received):

2023-06-05

基金項目:

國家自然科學基金項目(32101360,31760168);新疆維吾爾自治區創新環境建設專項-科技創新基地建設項目(PT2107);新疆維吾爾自治區中央引導地方科技發展資金項目(ZYYD2023A03)

作者簡介:

熱依汗·阿布力孜(1996-),女,新疆吐魯番人,碩士,研究方向為荒漠植物生理生態,(E-mail)2454459083@qq.com

通訊作者:

何學敏(1986-),男,河南新蔡人,副教授,博士,碩士生導師,研究方向為荒漠植物生理生態,(E-mail)hxm@xju.edu.cn

0" 引 言

【研究意義】艾比湖是新疆第一大鹽水湖,短期降水和植物凋落物在土壤中的降解可導致土壤鹽分由表層進一步向下運移,使土壤鹽漬化深度和程度進一步加劇[1-2]。鹽生植物作為在鹽漬土上生長的一種天然植物,在長期進化過程中,形成了適應不同程度鹽漬生境的生存機制。而且,鹽漬土中鹽分、水分、養分分布也會受到鹽生植物的影響[3-6]。在這種鹽漬生境中土壤鹽漬化的加重會干擾植物的光合作用。該區典型的鹽生植物小葉堿蓬(Suaeda microphylla Pall.)屬于真鹽鹽生植物,在輕、中、重度鹽漬化環境中均能生長良好,且根系分布適中,滿足不同生境下的植物光合生理響應。【前人研究進展】葉綠素熒光是研究植物光合生理狀況和植物與逆境脅迫關系的理想探針[7]。葉綠素熒光參數是一組用來描述植物光合作用機理和光合生理學的變量或常數,反映了植物內在性的特征,是研究光合作用與環境關系的內在探針。在鹽漬生境下,研究植物遭受生境脅迫的程度和耐鹽性的強弱可以通過監測葉綠素熒光參數來實現,且可以推測其光合效率的高低。目前在番茄(Solanum lycopersicum L.)[8]、棉花(Gossypium spp.)[9-10]、小麥(Triticum aestivum L.)[11]、花生(Arachis hypogaea Linn.)[12]等植物中已廣泛應用。研究表明,植物在低濃度鹽脅迫下通過自身的調節機制能夠避免光反應系統受到損傷,而在高濃度鹽脅迫下引發光合電子傳遞受阻,PSⅡ反應中心失活,植物葉片發生光抑制,光能利用效率大大降低,最終植物生長受到抑制[13-15]。劉莉娜等[16]發現光合效率與葉綠素熒光密切相關,銀葉樹幼苗葉片在鹽脅迫下表觀光合電子傳遞速率與實際光量子效率降低,銀葉樹光化學效率和表觀凈光合速率顯著降低。孫璐等[17]研究了鹽脅迫下不同耐鹽性高粱幼苗的葉綠素熒光特征,發現葉綠素熒光參數是快速、靈敏、完整評價高粱品種苗期耐鹽性的重要指標。【本研究切入點】鹽脅迫對植物光合作用過程產生的影響均可以通過其葉片葉綠素熒光動力學參數的變化來反應。小葉堿蓬作為該區典型的鹽生植物在鹽漬化荒漠和干旱的黃土母質上,可形成單優勢種群落。隨著鹽分和水分的變化,植物應對不同生境必定會表現出不同的光合生理特征。艾比湖濕地國家級自然保護區鹽生植物小葉堿蓬是如何響應這一特殊鹽漬生境,亟需得到研究解答。【擬解決的關鍵問題】選取艾比湖濕地自然保護區內三類不同生境中自然生長的小葉堿蓬測定葉綠素熒光參數,對比分析不同生境下小葉堿蓬葉綠素熒光參數的差異及特征,研究土壤因子對小葉堿蓬葉綠素熒光參數的影響,為荒漠生態系統的恢復與保護提供重要參考依據。

1" 材料與方法

1.1" 材 料

新疆艾比湖濕地國家級自然保護區是準噶爾盆地西部最低洼地和水鹽匯集中心[18]。該地區屬典型的溫帶大陸性干旱氣候,年日照數2 800 h,年均氣溫5℃,長年平均降水量為105.17 mm,潛在蒸發量達1 315 mm,降水量年內分配不均勻,夏多冬少,氣候極端干燥,降水稀少,年平均相對濕度為50%,極端相對濕度在5%以下。研究區由于常年鹽分積累,土壤鹽含量極高。土壤類型主要以鹽漬土為主,主要的代表性植物有胡楊(Populus euphratica Oliv.)、梭梭(Haloxylon ammodendron Bunge.)、檉柳(Tamarix chinensis Lour.)、白刺(Nitraria roborowskii Kom.),小葉堿蓬(Suaeda microphylla Pall.)、白麻(Apocynum pictum Schrenk.)、堿蓬(Suaeda glauca Bunge.)、駱駝刺(Alhagisparsifolia Shap.)等。試驗以新疆艾比湖濕地國家級自然保護區典型的鹽生植物小葉堿蓬為研究對象。

1.2" 方 法

1.2.1" 試驗設計

根據王水獻等[19]針對新疆鹽清化土壤的分級標準

,利用土壤水鹽測量儀,測定沿阿其克蘇河河岸由近及遠土壤鹽分含量,結合小葉堿蓬生長狀況,依次設置3×3個30 m×30 m長有小葉堿蓬樣地。每3個樣地根據前期測定結果依次代表高水高鹽(生境Ⅰ)、低水中鹽(生境Ⅱ)和高水中鹽(生境Ⅲ)三種生境類型。試驗于2021年8月初進行,此時植物生長茂盛。在晴朗的天氣,分別在每個樣地選擇3株長勢健康相似的小葉堿蓬,每一植株隨機選取3片生長良好、高度相同且光照相似的成熟葉,測定葉綠素熒光參數。用土鉆采用三點取樣法采集小葉堿蓬冠下土0~100 cm土層土樣,用于后續土壤因子的測定。表1

1.2.2" 指標測定

1.2.2.1" 葉綠素熒光參數

在三種生境中,每個生境分別選取3株長勢健康的小葉堿蓬,利用便攜式光合作用儀(LI-6400XT,LI-Cor Inc.,USA)測量葉綠素熒光參數。在測量之前每株選擇3片健康的葉子用錫紙進行30 min的遮光處理。待變量dF/dT值穩定之后測量暗適應下初始熒光(Fo)和最大熒光(Fm)來測出PSⅡ最大光化學效率Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm,光合效率潛能Fv/Fo=(Fm–Fo)/Fo。對遮光處理過的每一片葉子進行30 min活化處理,并打開光源,把葉片放入葉室,關閉。等待變量dF/dT值穩定后,通過測量最小熒光(Fo′)、最大熒光(Fm′)和穩態熒光(Fs)測出光下開放的PSⅡ反應中心的激發能捕獲效率Fv′/Fm′=(Fm′-Fo′)/Fm′、PSⅡ實際的光化學量子效率ΦPSⅡ=(Fm′-Fs)/Fm′和電子傳遞效率ETR=ΦPSⅡ×0.5×PAR×0.84、化學淬滅系數qP=(Fm′-Fs)/(Fm′-Fo′)和非光化學淬滅NPQ=Fm/Fm′-1。每片葉片測量6次,取其平均值。在試驗過程中固定分析器,保證葉片在原來生長的位置。

1.2.2.2 "土壤因子

土壤因子測定參考文獻方法[19]:土壤含水量(%)采用烘干法;土壤pH值采用電極法;土壤電導率(mS/cm)采用電導儀法;通過測得的電導率計算得出土壤鹽分(g/kg);土壤有機質含量(g/kg)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法;土壤速效磷含量(mg/kg)采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法。土壤全氮含量(g/kg)采用連續流動分析儀(Flowsys,Systea Inc.,ITA)測定。

1.3" 數據處理

采用Microsoft Excel 2016、SPSS 23.0、R、Origin 2018和CANOCO 4.5軟件對試驗數據進行統計與分析。采用單因素(One-way ANOVA)和Duncan法進行方差分析與多重比較并算出變異系數(Coefficient variatio,CV)=標準差/均值[20]。通過對葉綠素熒光參數的測定,可獲得植物光能利用的信息[21-22]。葉綠素熒光參數各指標間采用Pearson法進行全面的相關性分析,影響小葉堿蓬葉綠素熒光變化的主要指標采用主成分分析法篩選,并采用冗余分析探究小葉堿蓬的葉綠素熒光參數與土壤因子之間的關系。

2" 結果與分析

2.1" 小葉堿蓬不同生境土壤因子的特征差異性

研究表明,除pH、土壤有機質、土壤全氮在三種生境間無顯著差異外,土壤電導率、土壤含鹽量、土壤含水率和土壤速效磷等土壤因子在三種生境間均存在顯著差異(Plt;0.05)。除pH外,土壤電導率、土壤含鹽量、土壤含水率、土壤有機質、土壤全氮和土壤速效磷最大值出現在生境Ⅰ(8.9 mS/cm、8.62 g/kg、13.59%、9.46 g/kg、1.49 g/kg和13.59 mg/kg),最小值出現在生境Ⅱ(5.17 mS/cm、5.05 g/kg、7.98%、6.61 g/kg、0.94 g/kg和7.98 mg/kg)。表1

2.2" 不同生境小葉堿蓬葉綠素熒光參數的差異及變異性

研究表明,三種生境的葉綠素熒光參數Fo、Fm、Fv′/Fm′和NPQ達到了顯著水平(Plt;0.05),這表明小葉堿蓬在不同生境下對光能的利用有顯著的差異。其中Fo、Fm隨著生境的變化,最大值出現在生境Ⅲ(142.95和609.42),最小值出現在生境Ⅰ(87.6和358.06)。三種生境的測定值中,CV的變化范圍為5.94%~27.85%和9.8%~28.01%,不同生境中的小葉堿蓬Fo和Fm屬于弱變異和中等變異,小葉堿蓬長期生長在逆境條件中會導致PSⅡ反應中心失活或受到破壞,進而導致小葉堿蓬的光合作用受到光抑制。

Fv′/Fm′是PSⅡ有效光化學量子產量,不同生境小葉堿蓬的Fv′/Fm′具有顯著差異(Plt;0.05),其中生境Ⅱgt;生境Ⅰgt;生境Ⅲ;NPQ是非光化學淬滅,在不同生境之間具有顯著差異(Plt;0.05),并逐漸升高,其最大值為1.65,生境Ⅲ中的小葉堿蓬PSⅡ反應中心活性低。Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ、ETR和qP在三種生境中均無顯著差異(Pgt;0.05)。小葉堿蓬在生境Ⅰ發生光抑制反應最為嚴重。圖1

2.3" 不同生境下小葉堿蓬葉綠素熒光參數之間的關系

研究表明,Fo與Fm、NPQ呈極顯著正相關(Plt;0.01),其中Fm的相關系數最大,為0.99;Fo與Fv′/Fm′、ΦPS Ⅱ、ETR呈極顯著負相關(Plt;0.01)。Fm與NPQ呈極顯著正相關(Plt;0.01),與Fv′/Fm′、ΦPS Ⅱ、ETR呈極顯著負相關(Plt;0.01),與qP呈顯著相關(Plt;0.05)。Fv/Fm與Fv/Fo呈極顯著正相關(Plt;0.01),與qP呈極顯著負相關(Plt;0.01)。Fv/Fo與qP呈極顯著負相關(Plt;0.01)。Fv′/Fm′與ΦPS Ⅱ、ETR呈極顯著正相關(Plt;0.01),與NPQ呈極顯著負相關(Plt;0.01)。ΦPS Ⅱ與ETR呈極顯著正相關(Plt;0.01),與NPQ呈極顯著負相關(Plt;0.01)。ETR與NPQ呈極顯著負相關(Plt;0.01)。不同生境下小葉堿蓬葉綠素熒光特性的分析會受到葉綠素熒光參數間相關性分析信息疊加的不利影響。圖2

小葉堿蓬葉綠素熒光各參數的公因子方差較大,其中NPQ的公因子方差最小,為0.824。根據特征值的大小,提取3個主成分,其特征值和貢獻率分別為4.379、2.881、1.110,和 48.655%、32.007%、12.338%,累計貢獻率為93%。Fo、Fm和NPQ可作為小葉堿蓬葉綠素熒光變化的主要參數。表2

2.4" 小葉堿蓬葉綠素熒光參數與土壤因子的關系

研究表明,第Ⅰ軸、第Ⅱ軸的解釋量分別為35.33%和25.42%,第Ⅲ軸、第Ⅳ軸的解釋量之和僅為9.3%,且前兩軸累計解釋植物葉綠素熒光參數特征量為60.75%,對植物葉綠素熒光參數和土壤因子關系的累計解釋量為70.12%。前兩軸能夠反映植物葉綠素熒光參數和土壤因子的關系,并且主要由第Ⅰ軸和第Ⅱ軸決定。在第Ⅰ軸、第Ⅱ軸土壤因子中的土壤含鹽量、土壤速效磷和pH箭頭連線最長,土壤含鹽量、土壤速效磷和pH對小葉堿蓬葉綠素熒光參數變異起到了較好的解釋。土壤含鹽量與qP呈正相關關系,與Fv/Fo、Fv/Fm、Fm、Fo、NPQ呈負相關關系,其中與Fv/Fo的負相關性最大。土壤速效磷與葉綠素熒光參數成負相關關系,其中與Fv/Fo的負相關性最大。pH與qP、ETR、ΦPS Ⅱ、Fv′/Fm′呈正相關關系,與其他參數呈負相關關系,其中與qP的正相關性最大。土壤有機質與葉綠素熒光參數呈負相關關系,其中與Fv/Fm的負相關性最大。土壤全氮與葉綠素熒光參數間的相關性較小。圖3

不同生境土壤因子對小葉堿蓬葉綠素熒光參數變異的解釋量為土壤含鹽量(24.2%)gt;土壤速效磷(17.2%)gt;pH(13.5%)gt;土壤有機質(9.2%)gt;土壤全氮(6.7%)。其中土壤水分解釋量不足以對小葉堿蓬葉綠素熒光參數變異起到解釋作用,小葉堿蓬葉綠素熒光特性在三種生境中并未受到土壤水分的影響而易受到土壤鹽分的影響。表3

3" 討 論

3.1" 不同生境下小葉堿蓬葉綠素熒光參數的差異及變異性

檢測植物在養分逆境與環境逆境下的光合生理狀況可采用葉綠素熒光技術,葉綠素熒光參數能夠反映植物對干旱、低溫、高溫和鹽堿等逆境脅迫的忍受能力[23]。逆境脅迫使植物的光合結構

遭到破壞、光化學效率降低、熱耗散增加[24]。Fo是暗適應下的初始熒光,代表不參與PSⅡ光化學反應的光能輻射,生境Ⅲ的小葉堿蓬Fo最大,當PSⅡ反應中心受到破壞時其值會增加。Fo的增加可能在生境Ⅲ高水中鹽的生長條件下植物葉片PSⅡ反應中心受到可逆(或不可逆)的破壞,也可能是位于葉片得類囊體膜受到損壞,而且Fo增加量決定類囊體膜受損程度[25]。暗適應下最大熒光Fm是PSⅡ反應中心在完全關閉時的熒光產量,可以反映通過PSⅡ的電子傳遞情況,若其值變小,則表明光合作用受到抑制[26]。生境Ⅰ至生境Ⅲ鹽分含量表現為由高鹽到中鹽生境,Fm在生境Ⅰ最小,隨后逐漸升高,在高鹽生境下PSⅡ反應中心受到脅迫,發生光抑制反應[27]。

Fv/Fm是一個廣泛用于評價不同環境條件下植物光合性能的參數[28],PSⅡ反應中心光能轉化效率[29-33]。隨著脅迫程度的增加和時間的延長,Fv/Fm表現為降低。Fv/Fm在生境Ⅰ高鹽生境下PSⅡ原初光化學效率降低,光合作用的原初反應過程受到高鹽生境的抑制作用[29-30]。較低的Fv/Fo可能是由于植物在脅迫下體內含水量較低導致的[34],Fv′/Fm′和qP先增加再降低,PSⅡ的電子傳遞活性先增加再降低。另外,NPQ逐漸增加,在小葉堿蓬不同生境下通過消耗光能來保護光合系統免受損害;ΦPS Ⅱ和ETR先增加后降低,高鹽生境使小葉堿蓬PSⅡ的結構和生理狀態受到了損傷,光合能量傳遞速率降低,導致光合作用受阻。

3.2" 不同生境下小葉堿蓬耐脅迫相關葉綠素熒光參數的篩選

不同參數間存在較強的正相關或負相關關系。當Fo逐漸升高時,Fm和NPQ也發生逐漸升高的趨勢(P<0.01),植物受損傷程度越重,可以反映通過PSⅡ的光化學效率逐漸降低。Fv/Fm表示PSⅡ原初光化學效率,主要用來反映PSⅡ復合物的光抑制是否受到傷害,在正常生長情況下,Fv/Fm值較穩定,若值降低,發生了光抑制,從而使光合活性降低[35]。Fv/Fm在生境Ⅰ表現出最低值且與Fm呈顯著正相關(P<0.05),環境脅迫引起PSⅡ反應中心的光抑制損傷,尤其在生境Ⅰ高鹽生境下,小葉堿蓬葉片PSⅡ的結構受到損傷,降低了PSⅡ反應中心電子傳遞效率和原初光能捕獲效率。

葉綠素熒光參數是研究植物響應非生物脅迫的重要參數[36]。Yamane等[37]研究了水稻葉綠體在鹽脅迫下的超微結構與葉綠素熒光特性的相關性,發現葉綠素熒光參數Fv/Fm和Fo與鹽脅迫密切相關。Shin等[38]在研究不同基因型番茄葉綠素熒光參數在不同鹽脅迫條件下的評價中發現,最大光化學效率Fv/Fm和PSⅡ實際的光化學量子效率ΦPS Ⅱ可作為為番茄耐鹽基因型篩選的指標。研究對三種生境下自然生長的小葉堿蓬的9個葉綠素熒光參數進行主成分分析,結合3個主成分各公因子方差大小排序,篩選出Fo、Fm和NPQ 三個與逆境脅迫相關的關鍵葉綠素熒光參數,Fo、Fm和NPQ與小葉堿蓬耐鹽性生存有密切關系。

3.3" 小葉堿蓬葉綠素熒光對不同生境的響應

葉綠素熒光特性可以判斷植物的光合生理狀態、光保護能力以及受脅迫的程度[39]。植物光系統PSⅠ和PSⅡ之間激發能的分配調節能力、光合速率以及葉綠素含量受鹽脅迫的影響且顯著降低[40],鹽脅迫使其熒光特性發生改變。土壤含鹽量與qP成正相關關系,與Fv/Fo、Fv/Fm、Fo、NPQ呈負相關關系,其中與Fv/Fo的負相關性最大。土壤速效磷與葉綠素熒光參數成負相關關系,其中與Fv/Fo的負相關性最大。pH與qP、ETR、ΦPS Ⅱ、Fv′/Fm′呈正相關關系,與其他參數呈負相關關系,其中與qP的正相關性最大,與孫云飛等[41]研究結果相似,Fv′/Fm′、Fv/Fm、Fv/Fo和ETR隨著鹽濃度增加而下降,NPQ隨著鹽濃度增加而升高,高鹽生境下各項參數變化最大,表明高鹽生境抑制了植物內在活性。qP為PSⅡ天線色素吸收用于光化學電子傳遞的光能,其值越大電子傳遞活性愈大[42]。研究中,qP在生境Ⅰ呈現最大值,高濃度的鹽分可抑制葉片PSⅡ反應中心的開放程度和參與光化學電子傳遞的能量,使光合特性顯著降低。在RDA分析中,土壤水分解釋量未能對小葉堿蓬葉綠素熒光參數變異起到解釋作用,可能是因為小葉堿蓬為深根植物,能夠吸收到土壤更深處的水分,從而滿足植物對水分的需求,小葉堿蓬葉綠素熒光特性在三種生境中并未受到土壤水分的影響。在缺磷的條件下Fv/Fm降低,Fo升高,揭示PSⅡ反應中心發生可逆(或不可逆)的破壞。ΦPS Ⅱ和ETR均在生境Ⅲ降低,因而導致光抑制程度加重。NPQ逐漸升高,在生境Ⅲ達到最大值。

4" 結 論

4.1

隨著高水高鹽生境到高水中鹽生境的變化,三種生境的葉綠素熒光參數Fo、Fm、Fv′/Fm′和NPQ存在顯著差異(Plt;0.05),小葉堿蓬在高鹽生境下光化學反應效率下降,PSⅡ反應中心受損,發生光抑制反應。

4.2" 小葉堿蓬葉綠素熒光參數之間存在不同程度的正負相關關系,其中Fo與Fm、NPQ呈極顯著正相關(Plt;0.01),Fm的相關系數最大,為0.99,在逆境條件下葉綠素熒光熒光參數可以用來判斷小葉堿蓬抗逆能力的大小;Fo、Fm和NPQ可作為小葉堿蓬逆境脅迫相關的關鍵葉綠素熒光參數。

4.3" 鹽分、速效磷和pH對小葉堿蓬葉綠素熒光參數變異起到了較好的解釋,而土壤水分并未起到解釋作用。Fv′/Fm′、Fv/Fm、Fv/Fo和ETR隨著鹽濃度增加而下降,NPQ隨著鹽濃度增加而升高,高鹽脅迫下各項參數變化很大,高鹽脅迫使小葉堿蓬葉片PSⅡ的結構和生理狀態受到損傷,光合作用受阻,最終植物生長受到抑制。

參考文獻(References)

[1]

朱海強, 李艷紅, 李發東.近10年艾比湖濕地不同植物群落土壤水分-鹽分-養分變化特征[J]. 西北植物學報, 2018, 38(3):535-543.

ZHU Haiqiang, LI Yanhong, LI Fadong.Characteristics of soil moisture, salinity and nutrients in different plant communities of ebinur lake wetland during the past decade [J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2018, 38(3):535-543.

[2]張立華, 陳小兵.鹽堿地怪柳“鹽島”和“肥島”效應及其碳氮磷生態化學計量學特征[J]. 應用生態學報, 2015, 26(3):653-658.

ZHANG Lihua, CHEN Xiaobing.Characteristics of ‘salt island’ and ‘fertile island’ for Tamarix chinensis and soil carbon, nitrogen and phosphorus ecological stoichiometry in saline-alkali land [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(3):653-658.

[3]張立華, 陳沛海, 李健, 等.黃河三角洲怪柳植株周圍土壤鹽分離子的分布[J]. 生態學報, 2016, 36(18):5741-5749.

ZHANG Lihua, CHEN Peihai, LI Jian, et al.Distribution of soil salt ions around Tamarix chinensis individuals in the Yellow River Delta[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(18):5741-5749.

[4]Mishara A, Tanna B.Halophytes:potential resources for salt stress tolerance genes and promoters[J]. Frontiers in Plant Science, 2017, 8:829.

[5]陳海銀, 沈暉, 田軍倉, 等.植物葉綠素熒光參數對水鹽脅迫的響應機制綜述[J]. 現代農業科技, 2021, (19):168-169,176.

CHEN Haiyin, SHEN Hui, TIAN Juncang, et al.Review on response mechanism of chlorophyll fluorescence parameters to water and salt stress in plants [J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2021, (19):168-169,176.

[6]李永梅, 張學儉.基于光譜指數的構祀葉片水分含量遙感監測研究[J]. 地理與地理信息科學, 2019, 35(5):16-21.

LI Yongmei, ZHANG Xuejian.Remote sensing monitoring of leaf water content in Lycium barbarum based on spectral index[J]. Geography and Geo-Information Science, 2019, 35(5):16-21.

[7]Borawska-Jarmuowicz B, Mastalerczuk G, Pietkiewicz S, et al.Low temperature and hardening effects on photosynthetic apparatus efficiency and survival of forage grass varieties [J]. Plant Soil and Environment, 2014, 60(4):177-183.

[8]Zushi K, Matsuzoe N.Using of chlorophyll a fluorescence OJIP transients for sensing salt stress in the leaves and fruits of tomato[J]. Scientia Horticulturae, 2017, 219:216-221.

[9]殷元峰, 胡宇凱, 胡守林.不同栽培模式下棉花花鈴期葉綠素熒光參數分析[J]. 農業與技術, 2022, 42(16):6-10.YIN Yuanfeng, HU Yukai, HU Shoulin.Analysis of chlorophyll fluorescence parameters at flowering boll stage of cotton under different cultivation modes [J]. Agriculture and Technology, 2022, 42(16):6-10.

[10]楊淑萍, 危常州, 梁永超.鹽脅迫對不同基因型海島棉光合作用及熒光特性的影響[J]. 中國農業科學, 2010, 43(8):1585-1593.

YANG Shuping, WEI Changzhou, LIANG Yongchao.Effects of NaCl stress on the characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence at seedlings stage in different sea island cotton genotypes[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2010, 43(8):1585-1593.

[11]Mehta P, Jajoo A, Mathur S, et al.Chlorophyll a fluorescence study revealing effects of high salt stress on Photosystem II in wheat leaves[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2010, 48(1):16-20.

[12]Kumari A,Kumar A,Wany A, et al.Identification and annotation of abiotic stress responsive candidate genes in peanut ESTs[J]. Bioinformation, 2012, 8(24):1211-1219.

[13]孫文君, 江曉慧, 付媛媛, 等.鹽分脅迫對棉花幼苗葉片葉綠素熒光參數的影響[J]. 灌溉排水學報, 2021, 40(7):23-28,121.

SUN Wenjun, JIANG Xiaohui, FU Yuanyuan, et al.The effects of salt stress on chlorophyll fluorescence of cotton seeding leaves [J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(7):23-28,121.

[14]張玲, 王華, 周靜, 等.NaCl脅迫對兩個辣椒品種幼苗葉綠素熒光參數等生理特性的影響[J]. 浙江農業學報, 2017, 29(4):597-604.

ZHANG Ling, WANG Hua, ZHOU Jing, et al.Effects of NaCl stress on chlorophyll fluorescence characteristics and other physiological characteristics in seedlings of two pepper cultivars[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 2017, 29(4):597-604.

[15]杜美娥, 王紅霞, 張偉, 等.鹽脅迫對金葉榆幼苗葉綠素熒光參數的影響[J]. 北方園藝, 2019, (5):90-94.

DU Meie, WANG Hongxia, ZHANG Wei, et al.Effects of different concentration of salt stress on chlorophyll fluorescence parameters of Ulmus pumila seedlings [J]. Northern Horticulture, 2019, (5):90-94.

[16]劉莉娜, 張衛強, 黃芳芳, 等.鹽脅迫對銀葉樹幼苗光合特性與葉綠素熒光參數的影響[J]. 森林與環境學報, 2019, 39(6):601-607.

LIU Lina, ZHANG Weiqiang, HUANG Fangfang, et al.Effects of NaCl stress on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence of Heritiera littoralis seedlings[J]. Journal of Forest and Environment, 2019, 39(6):601-607.

[17]孫璐, 周宇飛, 李豐先, 等.鹽脅迫對高粱幼苗光合作用和熒光特性的影響[J]. 中國農業科學, 2012, 45(16):3265-3272.

SUN Lu, ZHOU Yufei, LI Fengxian, et al.Impact of salt stress on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence of Sorghum seedlings [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2012, 45(16):3265-3272.

[18]陳蜀江, 侯平, 李文華.新疆艾比湖濕地自然保護區綜合科學考察[M].烏魯木齊:新疆科學技術出版社, 2006.

CHEN Shujiang, HOU Ping, LI Wenhua. Comprehensive scientific investigation of ebinur lake wetland nature reserve in Xinjiang[M].Urumqi:Xinjiang Science and Technology Press, 2006.

[19]王水獻, 董新光, 杜衛東. 新疆阿瓦提灌區土壤鹽漬化現狀及特征分析[J]. 干旱地區農業研究, 2006,(5):170-175

Wang Shuixian, Dong Xinguang, Du Weidong. Present situation and characteristic analysis of soil salinization in Awati irrigation area of Xinjiang[J].Agricultural Research in the Arid Areas, 2006,(5):170-175.

[20]秦娟, 孔海燕, 劉華.馬尾松不同林型土壤C、N、P、K的化學計量特征[J] .西北農林科技大學學報(自然科學版), 2016, 44(2):68-76,82.

QIN Juan, KONG Haiyan, LIU Hua.Stoichiometric characteristics of soil C, N, P and K in different Pinus types massonianaforests[J]. Journal of Northwest A amp; F University(Natural Science Edition), 2016, 44(2):68-76,82.

[21]周帥, 林富平, 王玉魁, 等.樟樹幼苗機械損傷葉片對揮發性有機化合物及葉綠素熒光參數的影響[J]. 植物生態學報, 2012, 36(7):671-680.

ZHOU Shuai, LIN Fuping, WANG Yukui, et al.Effects of mechanical damage of leaves on volatileorganic compounds and chlorophyll flourescence parameters in seedlings of Cinnamomun camohora[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2012, 36(7):671-680.

[22]李佳, 江洪, 余樹全, 等.模擬酸雨脅迫對青岡幼苗光合特性和葉綠素熒光參數的影響[J]. 應用生態學報, 2009, 20(9):2092-2096.

LI Jia, JIANG Hong, YU Shuquan, et al.Effects of simulated acid rain stress on Quercus glauca seeding photosynthetic and chlorophyll fluorescence[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2009, 20(9):2092-2096.

[23]Murata N, Takahashi S, Nishiyama Y, et al.Photoinhibition of photosystem II under environmental stress[J]. Biochimica et Biophysica Acta(BBA)-Bioenergetics, 2007,(6):414-421.

[24]方怡然, 薛立.鹽脅迫對植物葉綠素熒光影響的研究進展[J]. 生態科學, 2019, 38(3):225-234.

FANG Yiran, XUE Li.Research advances in the effects of salt stress on plant chlorophyll fluorescence[J]. Ecological Science, 2019, 38(3):225-234.

[25]蔡建國, 韋孟琪, 章毅, 等.遮陰對繡球光合特性和葉綠素熒光參數的影響[J]. 植物生態學報, 2017, 41(5):570-576.

CAI Jianguo, WEI Mengqi, ZHANG Yi, et al.Effects of shading on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters in leaves of Hydrangea macrophylla[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2017, 41(5):570-576.

[26]Oukarroum A, Bussotti F, Goltsev V, et al.Correlation between reactive oxygen species production and photochemistry of photosystems I and Ⅱ in Lemna gibbal[J]. Environmental and Experimental Botany, 2015, 109:80-88.

[27]Zhang J F, Wan L, Igathinathane C, et al.Spatiotemporal heterogeneity of chlorophyll content and fluorescence response within rice(Oryza sativa L.)canopies under different nitrogen treatments [J]. Frontiers in Plant Science, 2021, 12:645977.

[28]dos Santos V, VAHR Nelson B W, Rodrigues J V F C, et al.Fluorescence parameters among leaf photosynthesis-related traits are the best proxies for CO2 assimilation in Central Amazon trees [J]. Brazilian Journal of Botany, 2019, 42(2):239-247.

[29]姚春娟, 郭圣茂, 馬英超, 等.干旱脅迫對4種決明屬植物光合作用和葉綠素熒光特性的影響[J]. 草業科學, 2017, 34(9):1880-1888.

YAO Chunjuan, GUO Shengmao, MA Yingchao, et al.Effects of drought stress on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence four species of Cassia[J]. Pratacultural Science, 2017, 34(9):1880-1888.

[30]孫敏, 李樹斌, 唐飄, 等.干旱脅迫對杉木無性系葉綠素熒光特性的影響[J]. 森林與環境學報, 2018, 38(2):202-208.

SUN Min, LI Shubin, TANG Piao, et al.Effects of drought stress on chlorophyll fluorescence characteristics of Chinese fir clones[J].Journal of Forest and Environment, 2018, 38(2):202-208.

[31]李磊, 李向義, 林麗莎, 等.兩種生境條件下6種牧草葉綠素含量及熒光參數的比較[J]. 植物生態學報, 2011, 35(6):672-680.

LI Lei, LI Xiangyi, LIN Lisha, et al.Comparison of chlorophyll content and fluorescence parameters of six pasture spescies in two habitats in China[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2011, 35(6):672-680.

[32]李燦, 曾鳳, 趙陽陽, 等.水澇脅迫對4種姜科植物葉綠素熒光參數的影響[J]. 熱帶農業科學, 2019, 39(2):45-50.LI Can, ZENG Feng, ZHAO Yangyang, et al.Effects of waterlogging stress on chlorophyll fluorescence of four Zingiberaceae species[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture, 2019, 39(2):45-50.

[33]劉丙花, 趙登超, 梁靜, 等.4個品種核桃砧木幼苗干旱生理響應及抗旱性評價[J]. 經濟林研究, 2020, 38(1):11-19.

LIU Binghua, ZHAO Dengchao, LIANG Jing, et al.Physiological response to drought stress and resistances evaluation of four cultivars of walnut rootstock seedlings[J]. Non-wood Forest Research, 2020, 38(1):11-19.

[34]Yang Z F, Tian J C, Feng K P, et al.Application of a hyperspectral imaging system to quantify leaf-scale chlorophyll, nitrogen and chlorophyll fluorescence parameters in grapevine[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2021, 166:723-737.

[35]金祎婷, 劉文輝, 劉凱強, 等.全生育期干旱脅迫對‘青燕1號’燕麥葉綠素熒光參數的影響[J]. 草業學報, 2022, 31(6):112-126.

JIN Yiting, LIU Wenhui, LIU Kaiqiang, et al.Effects of water deficit stress on the chlorophyll fluorescence parameters of Avena sativa 'Qingyan No.1' over the whole crop growth period[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2022, 31(6):112-126.

[36]楊程, 杜思夢, 張德奇, 等.基于葉綠素熒光參數的小麥葉片葉綠素相對含量估算方法[J]. 應用生態學報, 2021, 32(1):175-181.

YANG Cheng, DU Simeng, ZHANG Deqi, et al.Method for estimating relative chlorophyll content in wheat leaves based on chlorophyll fluorescence parameters [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2021, 32(1):175-181.

[37]Yamane K, Kawasaki M, Taniguchi M, et al. Correlation between chloroplast ultrastructure and chlorophyll fluorescence characteristics in the leaves of rice(Oryza sativa L.)grown under salinity [J]. Plant Production Science, 2008, 11(1):139-145.

[38]Shin Y K, Bhandari S B, Cho M C, et al.Evaluation of chlorophyll fluorescence parameters and proline content in tomato seedlings grown under different salt stress conditions [J]. Horticulture, Environment, and Biotechnology, 2020, 61(3):433-443.

[39]劉雷震, 武建軍, 周洪奎, 等.葉綠素熒光及其在水分脅迫監測中的研究進展[J]. 光譜學與光譜分析, 2017, 37(9):2780.

LIU Leizhen, WU Jianjun, ZHOU Hongkui, et al.Chlorophyll fluorescence and its progress in detecting water stress[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2017, 37(9):2780.

[40]Gan T T, Zhao N J, Yin G F, et al.Optimal chlorophyll fluorescence parameter selection for rapid and sensitive detection of lead toxicity to marine microalgae Nitzschia closterium based on chlorophyll fluorescence technology[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology, B:Biology, 2019, 197:111551.

[41]孫云飛, 張文明, 巢建國, 等.鹽脅迫對茅蒼術葉綠素含量及葉綠素熒光參數的影響[J]. 江蘇農業科學, 2020, 48(4):146-149.

SUN Yunfei, ZHANG Wenming, CHAO Jianguo, et al.Impact of salt stress on chlorophyll contents and chlorophyll fluorescence parameters of Atractylodes lancea[J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2020, 48(4):146-149.

[42]賈婷婷, 常偉, 范曉旭, 等.鹽脅迫下AM真菌對沙棗苗木光合與葉綠素熒光特性的影響[J]. 生態學報, 2018, 38(4):1337-1347.

JIA Tingting, CHANG Wei, FAN Xiaoxu, et al.Effects of Arbuscular mycorrhizal fungi on photosynthetic and chlorophyll fluorescence characteristics of Elaeagnes angustifolia seedlings under salt stress [J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(4):1337-1347.

Characteristics of chlorophyll-fluorescence parameters of Suaeda microphylla Pall.and their responses to soil factors in different water-salt habitats

Reyihan Abulizi1,2, HE Xuemin1,2, YANG Huan1,2, HUANG Pengcheng1,2, FENG Haipeng1,2, WANG Yongzhi1,2

(1." College of Ecology and Environment, Xinjiang University/Key Laboratory of Oasis Ecology, Ministry of Education, Urumqi 830017, China; 2. Xinjiang Jinghe Observation and Research Station of Temperate Desert Ecosystem, Ministry of Education, Jinghe Xinjiang 833300, China)

Abstract:【Objective】 This project aims to study the photosynthetic response mechanism of halophyte in arid region in order to provide theoretical and scientific support for soil salinization bioreremediation technology.

【Methods】 In this paper, the typical halophyte Suaeda microphylla Pall.in the National Nature Reserve was studied and three types of habitats:high water salt(habitat Ⅰ)salt(habitat Ⅱ), low water and high salt water(habitat Ⅲ)were selected to measure and analyze its Suaeda microphylla Pall.chlorophyll fluorescence parameters under three habitat Suaeda microphylla Pall.characteristics of chlorophyll fluorescence parameters, thus clarifying the effects of soil factors on the fluorescence characteristics of the three habitats.

【Results】" The results showed that there were significant differences in chlorophyll fluorescence parameters among the three habitats(Plt;0.05).Fo, Fm and NPQ gradually increased with the change of habitat, with the maximum values in the habitat Ⅲ(142.95, 609.42 and 1.65)and the minimum values in the habitat Ⅰ(87.6, 358.06 and 0.96).Fv′/Fm′ increased first and then decreased, the maximum value occurs in environment Ⅲ(0.53),the minimum value appears in scenario Ⅱ(0.39), respectively; Fo was positively correlated with Fm and NPQ(Plt;0.01), the correlation coefficient of Fm was the largest, which was 0.99; Three key chlorophyll fluorescence parameters, Fo, Fm and NPQ, were screened out by principal component analysis, and their common factor variances were 0.947, 0.969 and 0.824; Salt, available phosphorus and pH could explain 17.2%, 24.2% and 13.5% of the variation of chlorophyll fluorescence parameters, while water did not.

【Conclusion】 In conclusion, in the high-salt habitat, the structure and physiological state of leaves PSⅡ were damaged, photosynthesis was blocked, and plant growth was inhibited eventually.

Key words:soil salinization; different habitats; Suaeda microphylla Pall.; chlorophyll fluorescence parameters

Fund projects:National Natural Science Foundation of China(32101360 and 31760168); Innovation Environment Construction Special Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region-Science and Technology Innovation Base Construction Project(PT2107); Central Government Guiding Local Science and Technology Development Fund Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region(ZYYD2023A03)

Correspondence author: HE Xuemin(1986-), male, from Xincai Henan, associate professor, research field:desert plant physiology and ecology,(E-mail)hxm@xju.edu.cn

主站蜘蛛池模板: 国产乱子伦视频在线播放| 91在线播放国产| 天堂av综合网| 亚洲人成在线精品| 亚洲第一网站男人都懂| 亚洲综合久久一本伊一区| 一本综合久久| 天天综合网色| 精品国产电影久久九九| 久久天天躁夜夜躁狠狠| 99热这里只有精品国产99| 亚洲无码精品在线播放| 亚洲精品在线影院| 欧美色视频网站| 成人国内精品久久久久影院| 操操操综合网| 福利在线一区| 亚洲三级a| 中国一级毛片免费观看| 久久国产精品娇妻素人| 国产本道久久一区二区三区| 国产 在线视频无码| 国产网友愉拍精品| 亚亚洲乱码一二三四区| 91麻豆国产精品91久久久| 一本视频精品中文字幕| 日本a级免费| 亚洲无码91视频| 欧美精品成人| 亚洲第一天堂无码专区| 欧洲亚洲欧美国产日本高清| 婷婷六月综合| 国产亚洲精品资源在线26u| 欧美日韩一区二区在线免费观看| 亚洲人成色在线观看| 免费人成在线观看成人片| 色窝窝免费一区二区三区| 亚洲人成在线免费观看| 国产精品亚洲精品爽爽 | 国产无遮挡猛进猛出免费软件| 国产成人精品无码一区二 | 国产激情影院| 久久亚洲欧美综合| 亚洲热线99精品视频| 中文字幕亚洲第一| 国产激爽大片在线播放| 亚洲Va中文字幕久久一区| 91黄色在线观看| 久久综合色视频| 国产精品极品美女自在线| 天天综合网亚洲网站| 亚洲精品无码在线播放网站| 九九九精品成人免费视频7| 国产超碰在线观看| 91久久精品国产| 免费一级大毛片a一观看不卡| 欧美色视频在线| 国产区精品高清在线观看| 日韩无码一二三区| 久久这里只有精品2| 亚洲综合色婷婷| 国产精品成人观看视频国产| 亚洲区视频在线观看| 永久成人无码激情视频免费| 国产永久免费视频m3u8| 永久免费无码日韩视频| 国产福利在线免费观看| 精品国产一区二区三区在线观看| 精品在线免费播放| 精品少妇人妻无码久久| 呦女亚洲一区精品| 国产主播一区二区三区| 国产在线视频福利资源站| 国产精品一区二区久久精品无码| 国产精品无码影视久久久久久久 | 日韩中文无码av超清 | 国产99精品久久| 国产成人精品亚洲77美色| 亚洲国产午夜精华无码福利| 少妇高潮惨叫久久久久久| 无码专区在线观看| 欧美精品三级在线|