3.3 不同盐度处理下半红树植物水黄皮的生物量
如表3所示,不同盐度处理下水黄皮的单株根、径、叶干重及总生物量均有显著差异(P<0.05)。水黄皮幼苗的单株根、径、叶干重及总生物量在盐度为5和8 g.kg-1处理间没有显著差异(P>0.05),均保持较高值,当盐度继续增大后,水黄皮幼苗的单株根干重、叶干重和总生物量均显著下降(P<0.05),表明水黄皮可以耐受盐度为5、8 g.kg-1处理,具有一定的耐盐性,但盐度超过8 g.kg-1后,生长受限制。
表3不同盐度处理下半红树植物水黄皮的生物量
Tab3 Biomass of semi-mangroves Pongamiapinnata with different salt treatments
盐梯度/(g.kg-1)
|
单株根干重/(g)
|
单株径干重/(g)
|
单株叶干重/(g)
|
总生物量
/(g)
|
5
|
2.827a
|
6.666a
|
3.707a
|
12.200a
|
8
|
2.875a
|
5.390ab
|
3.544a
|
11.809a
|
11
|
1.417b
|
3.967bc
|
2.038b
|
7.422b
|
14
|
1.613b
|
3.102cd
|
2.062b
|
6.777b
|
17
|
1.503b
|
2.894cd
|
1.267bc
|
5.664bc
|
20
|
1.217b
|
1.651d
|
0.664bc
|
3.533c
|
23
|
0.964b
|
2.828cd
|
0.000c
|
3.792c
|
注:表中数据为平均值,同列数据后注有不同字母者表示数据间差异显著(P=0.05)
3.4 不同盐度处理下半红树植物水黄皮的净光合速率
图2为半红树植物水黄皮在2008年8月份晴天上午10:00不同盐度处理下的净光合速率,光照强度为800μmol.m-2s-1。如图所示:水黄皮幼苗的净光合速率在盐度为5、8、11 g.kg-1处理间呈显著性差异(P<0.05),且都保持较高值,最大值出现在盐度为8 g.kg-1的处理下。在盐度≥14 g.kg-1处理下,水黄皮幼苗的净光合速率为负值,呼吸速率大于光合速率,幼苗生长受限。可见低盐处理对水黄皮的光合速率有一定的促进作用,但盐度过高则起抑制作用。

3.5 不同盐度处理下半红树植物水黄皮的抗性生理指标
如图3、图4所示,半红树植物的抗逆性生理指标SOD活性、游离脯氨酸、质膜透性和丙二醛均有随盐度的增大而呈上升趋势。随着盐度的增大盐胁迫,水黄皮叶片内的SOD呈上升趋势,以增加超氧化物歧化酶来防御活性氧或其他氧化物自由基对细胞膜系统的伤害。丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的最终产物,其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度[17],水黄皮幼苗叶片内的丙二醛随盐度增大一直上升,表明水黄皮幼苗随盐度增大,受害程度加深,且质膜透性随盐度的增大而增大也表明了半红树植物水黄皮受逆境伤害加大。


3.6 不同盐度处理下半红树植物水黄皮的生长信息综合分析
植物的耐盐性是受生长情况、生理生化等多因素综合作用影响的结果,单个因素无法准确的表现植物的耐盐能力,为了准确评价半红树植物水黄皮的耐盐性强弱,本研究选用10项生长信息指标进行主成分分析(见表4、5、6)。由表4、表5可知,水黄皮的第一主成分(F1)的方差累积贡献率为分别为90.97%,大于85%,所以第一主成分能反应不同盐度处理下半红树植物水黄皮各生长指标之间的关系,用这个主成分对半红树植物水黄皮耐盐性评价是可行的、合理的。F1不仅能反映水黄皮10项生长信息指标变异信息的90.97%,而且各指标的方差在F1上的载荷均很高,对叶面积、根干重、叶干重、总生物量和根活力的载荷达到90%以上,所以用F1来简化原观察系统是可行的,完全可反映这半红树植物水黄皮在不同盐度处理下的生长情况。水黄皮的第一主成分主要综合了叶面积、单株叶干重、总生物量的信息,它们的权重系数分别为0.3236、0.3279、0.3299。
表4半红树植物水黄皮的生长信息主成分分析
Tab4 Principal components analysis of thegrowth information indices of semi-mangrove Pongamia pinnata
项目
|
第一主成分
|
特征根
|
9.097
|
方差贡献率/ %
|
90.973
|
累积贡献率/ %
|
90.973
|
表5 半红树植物水黄皮的第一主成分(F1)特征向量及F1对各生长指标的承载
Tab5 Features vectors of thefirst principal component and load bearing for growth indices of semi-mangrovePongamia pinnata with different salt treatments
生长指标
|
F1对各指标的载荷 /(%)
|
第一主成分特征向量
|
月均苗高增量(X1)
|
88.17
|
0.3113
|
月均地径增量(X2)
|
87.98
|
0.3110
|
叶面积(X3)
|
95.26
|
0.3236
|
单株根干重(X4)
|
92.93
|
0.3196
|
单株径干重(X5)
|
89.68
|
0.3140
|
单株叶干重(X6)
|
97.81
|
0.3279
|
总生物量(X7)
|
99.00
|
0.3299
|
净光合速率(X8)
|
80.45
|
0.2974
|
叶绿素总量(X9)
|
87.80
|
0.3107
|
根活力(X10)
|
90.63
|
0.3156
|
由表5可得:
水黄皮第一主成分表达公式:F1=0.3113*X1+0.3110*X2+0.3236*X3+0.3196*X4+0.3140*X5+0.3279*X6+0.3299*X7+0.2974*X8+0.3107*X9+0.3156*X10
由表6可知,水黄皮幼苗在盐度为5、8g.kg-1处理下的主成分得分较高,分别为7.1616和5.5551盐胁迫,水黄皮主成分得分从大到小相对应的盐度依次为5、8、11、14、17、20、23 g.kg-1,主成分分析结果表明水黄皮在盐度为5、8 g.kg-1处理下生长较好,盐度超过11 g.kg-1后,不适生长。
表6 不同盐度处理下半红树植物水黄皮的主成分值
Tab6 Values of the principal components ofsemi-mangrove Pongamia pinnata with different salt treatments
盐梯度/(g.kg-1)
|
主成分得分
|
5
|
7.1616
|
8
|
5.5551
|
11
|
0.4998
|
14
|
-0.7743
|
17
|
-2.2330
|
20
|
-4.9092
|
23
|
-5.3000
|
4 小结与讨论
不同盐度处理下水黄皮幼苗的月均苗高增量、月均地径增量及月均叶片数增量差异显著,且随着盐度的增大呈下降趋势,在对照(5 g.kg-1)和低盐(8 g.kg-1)处理下均保持较高值,盐度超过超过11g.kg-1后脱叶现象严重。水黄皮叶片对盐度的反映较为敏感,进而影响到叶绿素合成和光合作用,导致水黄皮在高盐度下生长较差期刊网。
不同盐度处理下水黄皮幼苗的生物量及光合速率均差异显著,水黄皮幼苗的净光合速率在盐度为5、8、11 g.kg-1处理下保持较高值,最大值出现在盐度为8 g.kg-1的处理下,在盐度≥14 g.kg-1处理下,水黄皮幼苗的净光合速率为负值,呼吸速率大于光合速率,幼苗生长受限。水黄皮幼苗的单株根、径、叶干重及总生物量在盐度为5和8 g.kg-1处理下值较高,当盐度继续增大后,水黄皮幼苗的单株根干重、叶干重和总生物量均显著下降。可见低盐处理对水黄皮的光合速率有一定的促进作用,但盐度过高则起抑制作用。
半红树植物水黄皮在不同程度的盐胁迫下,不仅在生长速度上表现出差异,在抗性生理指标上也表现出一定的规律。半红树植物水黄皮的抗逆性生理指标SOD活性、游离脯氨酸、质膜透性和丙二醛均有随盐度的增大而呈上升趋势。SOD是植物保护酶之一,已广泛应用于植物对逆境的反应机理的研究[22]。随着盐度的增大盐胁迫,水黄皮叶片内的SOD呈上升趋势,以增加超氧化物歧化酶来防御活性氧或其他氧化物自由基对细胞膜系统的伤害。水黄皮叶片内的游离脯氨酸随盐胁迫增大而增大,这种现象是植物对逆境胁迫的一种生理反应,一方面是细胞结构和功能遭受伤害的反应,另一方面是植物在逆境下的适应表现 [23]。
主成分分析是将多指标问题转化为较少的综合指标的一种综合分析方法[24],比从单个指标对植物的环境胁迫生长适应性的分析判断更为准确合理。本研究用主成分分析方法对半红树植物水黄皮在不同盐度处理下的生长信息指标进行了综合分析,更加系统、合理的评价了半红树植物水黄皮对各盐度的适应生长情况,更加客观的反应了半红树植物水黄皮的耐盐能力,在成活盐度范围内找出了半红树植物水黄皮的适应生长盐度范围。通过主成分分析得出水黄皮幼苗在盐度为5、8 g.kg-1处理下生长较好,盐度超过11 g.kg-1后,不适生长。可见半红树植物水黄皮对土壤盐度具有一定的耐受性,可在盐度适合的沿海岸边造林生长,还可能成为在适宜的气候条件下盐碱土造林的优选树种之一,具有广阔的开发应用前景。
参考文献:
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