模拟增温对梭梭光合生理生态特征的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2017.02.011

草地学报 ›› 2017, Vol. 25 ›› Issue (2): 296-302.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2017.02.011

模拟增温对梭梭光合生理生态特征的影响

张维¹, 贺亚玲¹, 吴泽昂¹, 张莉², 吕新华¹, 庄丽¹

1. 石河子大学生命科学学院, 新疆石河子 832000;
2. 石河子大学化工学院, 新疆石河子 832000

出版日期:2017-04-15 发布日期:2017-06-25
作者简介:张维(1991-),男,湖北利川人,硕士,主要从事干旱区植物与植被研究,E-mail:1182652644@qq.com
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（973计划）（2014CB954203）；国家自然科学基金项目（31360139，41561010，31560177）资助

Effect of Simulated Temperature Enhancement on Photosynthetic Physiological and Ecological Characteristics of Haloxylon Ammodendron

ZHANG Wei¹, HE Ya-ling¹, WU Ze-ang¹, ZHANG Li², LV Xin-hua¹, ZHUANG Li¹

1. College of Life Science, Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832000, China;
2. College of Chemical Technology, Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832000, China

Online:2017-04-15 Published:2017-06-25

摘要/Abstract

摘要：

全球气候变化对全球生态环境的影响越来越引起人们的关注。荒漠植被作为荒漠生态系统的一个重要组分，对全球气候变化的响应较为敏感。本文以准噶尔盆地南缘的典型荒漠植被梭梭（Haloxylon ammodendron）作为研究对象，采用OTC（Open top chamber）开顶箱方式模拟温室效应。通过研究增温处理对梭梭同化枝气体交换参数（PAR，Tleaf，Pn，Gs）、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶（SOD，POD，CAT）活性和渗透调节物质（Pro，SS，Pr）含量的影响，为荒漠植被在全球进一步变暖下产生的反映提供科学的预判和依据。结果表明：增温组梭梭的PAR，Pn及Gs均低于对照组；而Tleaf，MDA含量、抗氧化酶（SOD，POD，CAT）活性及渗透调节物质（Pro，SS，Pr）含量均高于对照组，说明增温生境下梭梭受胁迫程度加强。与此同时，也更进一步预示着未来全球气候变化格局下，梭梭将面临的一个更为严峻的生存挑战。

关键词: 梭梭, 增温, 气体交换参数, 抗氧化酶, 渗透调节物质

Abstract:

The impact of global climate change on the global ecological environment, especially the responses of desert vegetation to global climate change, have increasingly aroused the concerns worldwide. The desert vegetation, as an important component of desert ecosystem, is more sensitive to the global climate change. In this paper, we selected the typical desert vegetation of the southern margin of Junggar Basin, Haloxylon ammodendronas the research object, and used OTC (Open top chamber) Open top way to simulate the greenhouse effect. Through studying the effects of warming treatment on gas exchange parameters (PAR, Tleaf, Pn, Gs), malondialdehyde (MDA) content, antioxidase (SOD, POD and CAT) activities, osmotic adjustment substances (Pro, SS and Pr) content of Haloxylon ammodendron, the study could provide scientific prediction and basis for the responses of desert vegetation in the predicted further global warming condition. Results showed that the PAR, Pn, and Gs of warming group were lower than those of control group. However, other physiological indexes of warming group, including Tleaf, MDA content, SOD, POD, CAT activities, Pro, SS and Pr content, were all higher than those of control group. These revealed that the degree of stress of Haloxylon Ammodendron was strengthened under the condition of warming. Meanwhile, it further indicates that under the future pattern of global climate change condition Haloxylon ammodendron will face a more severe challenge of survival.

Key words: Haloxylon ammodendron, Temperature enhancement, Gas exchange parameters, Antioxidase, Osmotic adjustment substances

中图分类号:

S541.9

张维, 贺亚玲, 吴泽昂, 张莉, 吕新华, 庄丽. 模拟增温对梭梭光合生理生态特征的影响[J]. 草地学报, 2017, 25(2): 296-302.

ZHANG Wei, HE Ya-ling, WU Ze-ang, ZHANG Li, LV Xin-hua, ZHUANG Li. Effect of Simulated Temperature Enhancement on Photosynthetic Physiological and Ecological Characteristics of Haloxylon Ammodendron[J]. Acta Agrestia Sinica, 2017, 25(2): 296-302.

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参考文献

[1] IPOC Change. Climate change 2007:synthesis report. Environmental Policy Collection[J]. Environmental Policy Collection,2007,27(2):408
[2] 张远彬,王开运,乔云周. 研究高寒区植物生长过程对气候变化响应的封顶式生长室系统[J]. 应用与环境生物学报,2007,13(5):601-608
[3] Wright I J, Reich P B, Cornelissen J H, et al. Assessing the generality of global leaf trait relationships[J]. New Phytologist,2005,166(2):485-496
[4] 中国植被编辑委员会. 中国植被[M]. 北京:科学出版社,1983:589
[5] 王丽娟,孙栋元,赵成义,等. 准噶尔盆地梭梭、白梭梭植物构型特征[J]. 生态学报,2011,31(17):4952-4960
[6] 陈少勇,王劲松,郭俊庭,等. 中国西北地区1961-2009年极端高温事件的演变特征[J]. 自然资源学报,2012,27(5):27-32
[7] 邓振镛,张强,宁惠芳,等. 西北地区气候暖干化对作物气候生态适应性的影响[J]. 中国沙漠,2010,30(3):633-639
[8] 高丽楠,孙佳媛. 全球气候变化下高山植物生理特性的研究进展[J]. 成都大学学报(自然科学版),2015,34(1):20-24
[9] 李磊,贾志清,朱雅娟,等. 我国干旱区植物抗旱机理研究进展[J]. 中国沙漠,2010,30(5):1053-1059
[10] 赵雅静,翁伯琦,王义祥,等. 植物对干旱胁迫的生理生态响应及其研究进展[J]. 福建稻麦科技,2009,27(2):45-50
[11] 苏培玺,赵爱芬,张立新,等. 荒漠植物梭梭和沙拐枣光合用、蒸腾作用及水分利用效率特征[J]. 西北植物学报,2003,23(1):11-17
[12] 周智彬,徐新文,杨兰英. 三种固沙植物对高温胁迫的生理响应及其抗热性研究[J]. 干旱区地理,2005,28(6):824-830
[13] 黄海霞,王刚,陈年来. 荒漠灌木逆境适应性研究进展[J]. 中国沙漠,2010,30(5):1060-1067
[14] 鞠强,贡璐,杨金龙,等. 梭梭光合生理生态过程与干旱环境的相互关系[J]. 干旱区资源与环境,2005,19(4):201-204
[15] Klein J A, Harte J, Zhao X. Dynamic and complex microclimate responses to warming and grazing manipulations[J]. Global Change Biology,2005,11(9):1440-1451
[16] 邹琦. 植物生理学实验指导[M]. 北京:中国农业出社,2000
[17] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 武汉:华中农业大学出版社,1998:136-137
[18] 庄丽,陈亚宁,李卫红,等. 塔里木河下游荒漠植被保护酶活性与地下水位变化的关系[J]. 西北植物学报,2005,25(7):287-1294
[19] 侯颖,王开运,张超. 大气二氧化碳浓度与温度升高对红桦幼苗养分积累和分配的影响[J]. 应用生态报,2008,19(1):13-19
[20] Klanderud K, Totland O.Simulated climate change altered dominance hierarchies and diversity of an alpine biodiversity hotspot[J]. Ecology,2005,86(1):2047-2054
[21] Gunderson C A, Norby R J, Wullschleger S D.Acclimation of photosynthesis and respiration to simulated climatic warming in northern and southern populations of Acer saccharum:laboratory and field evidence[J]. Tree Physiology,2000,20(2):87-95
[22] Pearson R G, Dawson T P. Predicting the impacts of climate change on the distribution of species:are bioclimate envelope models useful?[J]. Global Ecology and Biogeography,2003,12(1):361-371
[23] Llorens L, Peñuelas J, Beier C, et al. Effects of an experimental increase of temperature and drought on the photosynthetic performance of two ericaceous shrubs species along a North-South european gradient[J]. Ecosystems,2004,7(6):613-624
[24] 黄滔,唐红,廖菊阳,等. 长果安息香夏季光合蒸腾日变化与其环境因子的关系[J]. 中南林业科技大学学报,2015,35(7):62-68
[25] 赵长明,魏小平,尉秋实,等. 民勤绿洲荒漠过渡带植物白刺和梭梭光合特性[J]. 生态学报,2005,25(8):1908-1913
[26] 田媛,塔西甫拉提·特依拜,徐贵青. 梭梭与白梭梭气体交换特征对比分析[J]. 干旱区研究,2014,31(3):542-549
[27] 周楠,付刚,孙维,等. 藏北高原高寒草甸光能利用效率对短期模拟增温的响应[J]. 草业学报,2016,25(2):251-257
[28] 马宝鹏,逯明辉,巩振辉. 辣椒幼苗对高温胁迫的生长生理响应[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2013(10):112-118
[29] 袁媛,唐东芹,史益敏. 小苍兰幼苗对高温胁迫的生理响应[J]. 上海交通大学学报(农业科学版),2011,29(5):30-36
[30] 周智彬,徐新文,杨兰英. 三种固沙植物对高温胁迫的生理响应及其抗热性研究[J]. 干旱区地理(汉文版),2005,28(6):824-830
[31] 张秋芳,吕春平,贝昭贤,等. 野外模拟增温对亚热带杉木叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响[J]. 植物生态学报,2016,40(12):1230-1237
[32] 郭盈添,范琨,白果,等. 金露梅幼苗对高温胁迫的生理生化响应[J]. 西北植物学报,2014,34(9):1815-1820
[33] 赵丽丽,陈超,邓蓉,等. 高温对金荞麦生理生化特征的影响及其耐热性评价[J]. 草地学报,2016,24(1):222-225
[34] 吴永波,叶波. 高温干旱复合胁迫对构树幼苗抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响[J]. 生态学报,2016,36(2):403-410
[35] 裴斌,张光灿,张淑勇,等. 土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响[J].生态学报,2013,33(5):1386-1396
[36] 米海莉,许兴,李树华,等. 干旱胁迫下牛心朴子幼苗的抗旱生理反应和适应性调节机理[J]. 干旱地区农业研究,2002,20(4):12-16
[37] 任飞,杨晓霞,周华坤,等. 青藏高原高寒草甸3种植物对模拟增温的生理生化响应[J]. 西北植物学报,2013,33(11):2257-2264

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[1]	姚世庭, 芦光新, 邓晔, 范月君, 周华坤, 党宁, 王英成, 张海娟, 颜珲璘. 模拟增温对高寒草地土壤原核生物群落组成及多样性影响[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 27-34.
[2]	姚世庭, 芦光新, 周华坤, 张海娟, 颜珲璘, 王军邦. 模拟增温对高寒草甸土壤性质的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(S1): 218-224.
[3]	王宝强, 赵颖, 朱晓林, 王旺田, 魏小红. 盐碱胁迫对藜麦幼苗叶片光合特性及抗氧化系统的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(8): 1689-1696.
[4]	张韦钰, 王春勇, 杜红梅. 富氢水对草地早熟禾耐盐性的影响以及与抗氧化酶活性的关系[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1436-1445.
[5]	刘红梅, 吕世杰, 任倩楠, 刘清泉, 刘丽英, 王玉芝, 周瑶. 巴丹吉林沙漠梭梭林下沙质土壤的粒径变化和空间分布特征研究[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1249-1256.
[6]	其美拉姆, 普布卓玛, 崔彤彤, 张新飞, 姜惠娜, 付娟娟, 呼天明. 外源钙对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草生理及相关基因表达的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 919-928.
[7]	尕藏加, 斯确多吉, 索南吉, 边巴普赤, 南吉, 谢正新. 高寒草甸茎直黄芪物候对模拟季节性不对称增温的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(4): 694-700.
[8]	夏方山, 王聪聪, 李红玉, 刘曼, 郑川, 张耀丹, 范华芳. 硒引发对紫花苜蓿种子抗氧化性能的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(3): 472-477.
[9]	刘备, 宋玉梅, 孙铭, 毛培胜. 燕麦劣变种子吸胀过程中线粒体AsA-GSH循环的生理响应[J]. 草地学报, 2021, 29(2): 211-219.
[10]	张玉霞, 丛百明, 王显国, 张庆昕, 杜晓艳, 田永雷. 苜蓿抗寒性与根系抗氧化酶活性相关性分析[J]. 草地学报, 2021, 29(2): 244-249.
[11]	高娅楠, 韩烈保, 许立新. 乙烯利对干旱胁迫下草地早熟禾抗氧化酶基因表达的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2200-2213.
[12]	庄媛, 闫瑞瑞, 熊军波, 刘洋, 陈亚男, 杨培志, 呼天明, 辛晓平. 三种土地利用方式下南方高山土壤温室气体通量特征及其影响因子研究[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2294-2302.
[13]	秦立刚, 李雪, 李韦瑶, 胡尧, 李俊, 崔国文. PEG干旱胁迫对3种葱属植物种子萌发期渗透调节物质及酶活性的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(1): 72-79.
[14]	李莉莎, 徐海燕, 吴晓东, 毛楠, 甘子鹏, 薛守业. 青藏高原高山嵩草叶、根抗寒性生理特征[J]. 草地学报, 2020, 28(6): 1544-1551.
[15]	马丽, 张骞, 张中华, 郭婧, 杨晓渊, 周秉荣, 邓艳芳, 王芳, 佘延娣, 周华坤. 梯度增温对高寒草甸物种多样性和生物量的影响[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1395-1402.