【摘要】：草地植被建設(shè)是半干旱區(qū)生態(tài)恢復(fù)的重要內(nèi)容,而該地區(qū)季節(jié)性降水的不均衡(春夏少雨,秋季降雨較為集中)導(dǎo)致草地生長(zhǎng)受限。因此,探討半干旱區(qū)典型牧草對(duì)水分脅迫與復(fù)水過程的響應(yīng)機(jī)制,對(duì)該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)維持與恢復(fù)建設(shè)具有重要意義。本研究選取半干旱區(qū)典型牧草:紅豆草(Onobrychis viciifolia Scop.)、沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)、草木樨(Melilotus albus Medic.ex Desr.)、披堿草(Elymus nutans Griseb.)、黑麥草(Lolium multiflorum Lam.)為研究對(duì)象,在2015年對(duì)紅豆草、沙打旺、披堿草、黑麥草進(jìn)行了持續(xù)的干旱試驗(yàn),監(jiān)測(cè)了土壤水分下降時(shí)各牧草光合生理參數(shù)的變化,探討了牧草的土壤水分有效性閾值;在2016年通過對(duì)紅豆草、草木樨、披堿草、黑麥草進(jìn)行干旱及旱后復(fù)水處理,研究了牧草的生長(zhǎng)、葉片水分、光合和葉綠素?zé)晒獾壬砩鷳B(tài)指標(biāo)對(duì)土壤水分變化的響應(yīng)規(guī)律,得出的主要結(jié)論如下:(1)紅豆草、沙打旺、披堿草、黑麥草的葉片光合生理指標(biāo)(凈光合速率(P_n)、蒸騰速率(T_r)、氣孔導(dǎo)度(g_s)、水分利用效率(WUE)、胞間CO_2濃度(C_i)及氣孔限制值(L_s)具有明顯的水分臨界效應(yīng)。基于光合生理響應(yīng)確定的4種牧草的灰鈣土的水分有效性閾值下限(土壤相對(duì)含水量(RWC))分別為11.7%-20.2%、15.5%-25.5%、17.2%-27.2%和24.6-35.8%,灰鈣土最適宜水分有效性閾值分別為71.2%-82.8%、72.1%-84.2%、79.3%-85.1%和76.7%-85.6%。(2)在水分脅迫下,牧草地上形態(tài)指標(biāo)(株高、葉面積、地上部分干重、根冠比)呈明顯下降,而地下形態(tài)指標(biāo)(地下部分干重)則明顯上升;葉片水分狀況(葉水勢(shì)(LWP)、葉片相對(duì)含水量(LRWC))明顯下降;隨著干旱程度的加劇,紅豆草和草木樨的光合生理指標(biāo)(P_n、T_r、g_s、WUE)先升高后下降,披堿草和黑麥草(P_n、T_r、g_s、WUE)則持續(xù)下降;葉綠素?zé)晒庵笜?biāo)中,最大熒光(F_m)、PSII最大光化學(xué)效率(F_v/F_m)、PSII潛在活性(F_v/F_o)、PSII實(shí)際光量子效率(Yield)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)均呈下降趨勢(shì),葉片初始熒光(F_o)和非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)呈上升趨勢(shì)。(3)復(fù)水后,4種牧草形態(tài)指標(biāo)顯著恢復(fù),各牧草的光合和葉綠素?zé)晒獾壬碇笜?biāo)均能恢復(fù)至正常水平,并出現(xiàn)不同程度的補(bǔ)償效應(yīng),但恢復(fù)所需時(shí)間不同,豆科牧草(紅豆草和草木樨)需3-4周,而禾本科牧草(披堿草和黑麥草)僅需1-2周。(4)4種牧草抗旱性排序?yàn)?紅豆草草木樨披堿草黑麥草。從抗旱機(jī)理上來說,紅豆草和草木樨屬于高水勢(shì)延遲脫水型牧草;而披堿草和黑麥草屬于低水勢(shì)忍耐脫水型牧草。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S812.2

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