海岸抗风植物黑松对净风和风沙流的生理响应

• 作者: 周瑞莲 逄金强 宋玉
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 防风固沙 黑松 抗氧化酶系统 渗透调节物 生理机理
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 2033-2044
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201912202754

摘要

利用野外便携式风洞仪对盆栽黑松（Pinus thunbergii Parl）幼株在不同风速（6、9、12、15、18 m/s）、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、50 min）进行了净风和风沙流吹袭，通过测定其叶片相对含水量（Relative water content，RWC）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）、可溶性糖、脯氨酸含量，及超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）、过氧化物酶（Peroxidase，POD）活力等变化规律以揭示黑松抗风沙流生长的生理适应机制。结果表明，在净风吹袭下，随着风速提高至15 m/s，黑松叶片RWC相对稳定，MDA含量和细胞膜透性小幅增加且较低，而脯氨酸含量下降17.5%。同时叶片SOD、CAT、POD活力也小幅增加。在风沙流吹袭下，随着风沙流风速提高至15 m/s，黑松在短时低风速吹袭时叶片RWC就开始下降（4.4%），叶片平均MDA含量、细胞膜透性分别较对照增加61.3%、25.6%，脯氨酸含量增加8.9%，叶片SOD、CAT、POD活力分别较对照增加21.5%、30.4%、13.9%。同风速吹袭下，风沙流处理组叶片抗逆生理指标均高于净风处理。如15 m/s风速下，风沙流处理组叶片平均MDA、脯氨酸、可溶性糖含量分别较净风处理组高4.7%、36.6%、22.1%，SOD和CAT活力较净风处理组高21.5%、36.5%。在高风速（18 m/s）净风和风沙流吹袭中，随着风吹时间延长（50 min），叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖含量和SOD、CAT、POD活力均下降。研究表明，风吹袭中黑松叶片较高抗脱水力与其抗风性相关。风沙流引发的叶片失水可能是黑松抗逆生理变化的诱因。风吹袭下叶片失水能快速促使脯氨酸的积累和维持可溶性糖含量，以维护细胞中水分平衡。同时，叶片失水又快速激活抗氧化保护酶系统来防御和清除氧自由基、抑制膜脂过氧化维护细胞膜的完整性使黑松在风沙流吹袭中生存。黑松较强的渗透调节能力和抗氧化防御系统在其适应风沙流吹袭中起重要的生理调控作用。