海岸抗风优势植物紫穗槐对净风和风沙流的生理响应

作者：周瑞莲; 逄金强; 宋玉

来源：鲁东大学学报(自然科学版), 2021, 37(01): 40-52.

• 防风固沙
• 紫穗槐
• 抗氧化酶
• 渗透调节物
• 抗风生理机理

利用野外便携式风洞对盆栽紫穗槐(Amorpha fruticosa)幼株进行了不同风速(6、9、12、15、18 m·s-1)、不同风沙流强度(0、1.00、28.30、63.28、111.82、172.93 g·cm-1·min-1)、不同时间(10、20、30、40 min)净风和风沙流吹袭处理。通过测定其叶片相对含水量(RWC)、细胞膜透性,丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸含量,抗氧化酶活性(SOD、CAT、POD)以揭示紫穗槐适应强风吹袭环境的生理生态学机制。结果表明,随着净风和风沙流吹袭风速的增加,紫穗槐叶片RWC趋于下降、细胞膜透性和MDA含量增高。在净风和风沙流吹袭下叶片膜脂过氧化程度与含水量大幅下降呈负相关,与细胞膜透性的增高呈正相关。在中风、大风净风和风沙流吹袭40 min后,伴随紫穗槐叶片RWC的下降,叶片可溶性糖和脯氨酸含量增加,这种现象在大风(18 m·s-1)风沙流吹袭下尤为明显。如大风净风吹袭40 min后,叶片RWC下降40.3%,而可溶性糖和脯氨酸含量分别增加28.2%、13.9%;大风风沙流吹袭40 min后,叶片RWC下降48.4%,可溶性糖和脯氨酸含量分别增加41.3%、61.8%。另外,紫穗槐在中风、大风净风和风沙流吹袭下,伴随叶片RWC下降,叶片MDA含量、CAT、SOD、POD活性增加。随着风沙流处理时间的延长,叶片RWC、MDA含量、SOD和CAT活性均呈下降趋势,而且在同风速处理中,风沙流吹袭下叶片RWC、MDA含量、SOD活力和CAT活性均低于净风处理。结果表明,中风净风吹袭引发叶片失水快速激活抗氧化保护酶系统和加速渗透调节物积累在紫穗槐抗风生长中起重要的生理调控作用。风沙流吹袭中,沙粒对叶片磨蚀导致的物理伤害引发叶片失水加剧,导致其生理代谢紊乱而使抗氧化保护酶活性和渗透调节物含量下降。因此,尽管紫穗槐的生理调控能力有限,但其较强的繁殖和生长力使之成为防风优势树种。

• 单位
  鲁东大学; 生命科学学院