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大花四照花幼苗对土壤水分亏缺的生理响应开题报告

花匠小妙招
2024-11-11 22:29

1. 研究目的与意义

大花四照花属北美四照花，主要分布在美国、加拿大和墨西哥。该树种集彩花、彩叶、彩果于一身，树姿秀丽、树形优美，具有极高的观赏价值，在园林绿化方面具有广阔的开发应用前景，目前一些亚洲国家已经对大花四照花进行了引种栽培，并获得了良好的景观效果。但是在不了解树种生长特性的情况下就盲目进行引种，有可能会造成重大的经济损失。

众所周知，水分是影响植物成活与生长发育的重要因子，所以研究植物在干旱条件下的生长及生理响应对指导植物的栽培、开发具有重要意义。但是国内外关于大花四照花在土壤干旱条件下的抗性机制的报道较少，不足以指导大花四照花树种的引进，容易造成经济损失。且研究大花四照花抗旱机制，可以探求大花四照花耐受缺水程度的极限，为改造荒山、荒地提供可能。因此，探讨大花四照花的抗旱性，对于大花四照花的引进和推广具有重要意义。本试验以从北美引进的大花四照花幼苗为试材，采用盆栽控水法研究幼苗在干旱胁迫下的生理响应机制，初步了解大花四照花在干旱条件下生长和生理变化，为将来对四照花类树种的引进和推广提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

1 植物形态结构对干旱胁迫的响应

在长期的进化过程中，植物为适应外界环境和各种逆境，其形态结构、生理生化会发生相应的变化。在干旱胁迫研究过程中发现植物根系与土壤水分存在显著关联。

关于土壤干旱对根系性状的影响存在两种态度，majdi 和andersson （2005）对挪威云杉（picea asperata）的研究发现：土壤干旱抑制根系生长，促进须根系衰老死亡，降低了水分利用效率，且wei x等（2009）研究水曲柳（fraxinus mandschurica）根系对干旱的生理响应得到了同样的结果；而dichio等（2009）和antonino等（2011）分别以橄榄（canarium album）和柔毛栎（quercus pubescens）为试验材料，研究发现：随着土壤水分减少，根系总体积和总表面积增大，须根增多，水分利用率增强。在土壤水分亏缺的情况下，植物各结构生物量的分配也会受其影响，植物向根系的分配量相对增加，根的数量和长度均得到不同程度的增加（huang et al.,1998）。

叶片是植物进行光合作用的主要场所，水分是影响光合作用的限制性因子之一（chaves et al., 2009）。吕琳等（2005）研究发现，植物在干旱胁迫下，其叶肉细胞的细胞膜系统、叶绿体等均受到不同程度的损伤。marshall等（2000）研究发现，在土壤水分亏缺条件下，抗旱性强的树种叶片含水量较抗性弱的树种下降速度缓慢，得出叶片的保水能力由叶片相对含水量体现。植物为适应逆境，会限制地上部分的生长，减小叶片总表面积，促使老叶衰老死亡，抑制新叶的产生，从而降低地上部分的蒸腾作用。

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3. 研究的基本内容与计划

选取大花四照花幼苗作为试验材料。大花四照花种子来源于美国路易斯安那州（n29～33，w89～94）。2014年7月将种子进行低温（0～5℃）层积处理，10月将陆续萌发的种子进行芽苗移栽于容器中置于南京林业大学白马基地（n3123′～3148′，e11851′～11914′）的温室大棚内培育。容器规格为上口径20cm，下口径15cm，高20cm。基质的配比为草炭土：黄棕壤：珍珠岩：碳化稻壳=5:3:1:1。2015年3月，当气温回升时，将幼苗移至室外荫棚下进行培育，并施用缓释肥，每盆3g。待到8月初时，选取长势、形态基本一致的健壮幼苗进行试验。大花四照花的苗木规格为苗高30～50cm；地径0.4～0.65cm。

本试验在人工气候室中进行。将试验材料置于人工气候室内先缓苗一周，在此期间保证良好的水分供应。将试验材料正常供水后进行连续干旱处理，当土壤相对含水量降至约15%时（重度干旱），此时叶片开始萎蔫，然后开始正常供水一周作为复水处理。试验周期27d，干旱处理19d后开始复水。每个处理设3个重复，每个重复20株苗，以正常供水作为对照处理（ck）。

人工气候室内的温度设定为白天30℃，夜间25℃。每天给予12h的光照，光照总强度为550 μ mol photons m-2s-1。

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