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1、 学校代码： 1 0 1 3 5 论文分类号：Q 9 4 5 学号：2 0 0 8 4 0 1 6 0 1 9 研究生类别：全1 3 制 幽学之毒矛貉犬学 硕士学位论文 查干淖尔盐碱化土壤化学组成分析 及其对碱蓬生物学特性的影响 A n a l y s i so fC h a g a n n o o r S a l i n e - A l k a l i n eS o i l C h e m i c a lC o m p o s i t i o na n dT h a t SE f f e c to n B i o l o g i c a lC h a r a c t e r i s t i
2、co fS a l s a 学科门类： 一级学科： 学科、专业： 研究方向： 申请人姓名： 理学 生物学 植物学 植物生理生化 奚萨茹拉 指导教师姓名：斯琴巴特尔教授 二。一一年六月一日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果，也不包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。本人保证所呈交的论文不侵犯国家机 密、商业秘密及其他合法权益。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示感谢。 銎名：孳
3、瓢占期：仍c f ：年否月f o 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学 位论文的规定：内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机 构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子 文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 张铴绷琵锄张 日期：7 0 | 1 年占月，。E t 内蒙古师范大学硕士学位论文 中文摘要 本文对查干淖尔盐碱土壤进行化学组成分析，并探讨了盐地碱蓬 ( S u a e d as
4、 a 西a ) 和灰绿碱蓬( S u a e d ag l a u c a ) 生长发育对该盐碱地的响 应，旨在为进一步治理干旱、半干旱盐碱草地提供耐盐性更强的植物 资源。主要研究结果如下： 1 对查干淖尔干涸湖盆3 种土样进行分析发现，1 号土壤属于砂 质黏壤土，其黏粒为1 6 1 6 ，可溶性盐含量为5 8 6g k g 一，p H 为1 0 3 8 ； 2 号土壤属于壤质黏土，其黏粒为2 5 3 8 ，可溶性盐含量为6 3 9 g k g 一，p H 为9 3 6 ；3 号土壤属于黏土，其黏粒为4 6 8 3 ，可溶性盐 含量为1 2 7 6g k g 一，p H 为1 0 6 1 。
5、2 用混合盐溶液模拟盐碱胁迫实验表明，低盐溶液 ( 4 0 8 0 m m o l L - 1 ) 对碱蓬种子萌发的抑制作用不明显，甚至促进胚芽的 生长。随着盐浓度的增加，2 种碱蓬的G P 、G I 、V I 等具有降低的趋 势。然而不同的盐分对种子萌发具有不同的毒害作用，单盐溶液对碱 蓬种子的抑制作用大于混合盐溶液。盐地碱蓬在N a C l N a 2 S 0 4 C a C l 2 溶液中萌发的临界值和极限值分别为0 2 7 和O 7 l ，高于N a C l 溶液中 的临界值和极限值( O 2 3 和O 6 1 ) ；灰绿碱蓬在N a C l N a z S 0 4 C a C l 2
6、 溶 液中萌发的临界值和极限值分别为O 0 9 和O 4 8 ，同样高于N a C l 溶液 中的临界值和极限值0 0 6 和O 3 7 。 3 在正常情况下，碱蓬种子发芽期间淀粉酶活性呈“S 型改变。 用8 0 3 0 0 m m o l L 1 N a C l 溶液处理，盐地碱蓬种子淀粉酶活性均呈“S 型改变，而灰绿碱蓬种子的淀粉酶活性随盐浓度的增加其变化越来越 不明显。碱蓬种子萌发期间脂肪酸含量呈先升后降的趋势。在相同的 盐胁迫下，灰绿碱蓬的脂肪酸含量低于盐地碱蓬，高盐溶液抑制了灰 绿碱蓬萌发期间脂肪的分解，说明盐地碱蓬的耐盐性强于灰绿碱蓬。 4 查干淖尔盐碱地野外实验表明，盐地碱蓬长势
7、明显强于灰绿 碱蓬。在被测试的3 种土壤中，盐地碱蓬的发芽率、成活率、开花率、 结果率均极显著高于灰绿碱蓬( P 铆0 1 ) 。在盐碱土壤中，盐地碱蓬的 生长呈明显的“S ”曲线型，在盐碱化程度最强的3 号土壤上也能生长 到3 6 c m ，而灰绿碱蓬在该土上只能生长到1 2 c m ，两者具有极显著差异 内蒙古师范大学硕士学位论文 【尸 M g C l 2 N a H C 0 3 N a C I C a C l 2 M g S 0 4 N a 2 S 0 4 。土壤内可 内蒙古师范大学硕士学位论文 溶性盐的积累，会使土壤物理性状产生变化。例如，土壤温度上升变慢，结构粘 滞化，通气性变差，养
8、分释放变慢，毛细作用变强，从而导致表层土壤的盐渍化 进一步加剧【2 3 】。 国内外改良利用盐碱地方面已有悠久的历史，主要使用水利措施、化学措施、 物理措施、生物措施进行土壤改良。我国通过修建排水工程，建设农田水利工程， 使超过6 6 7 h m 2 面积的盐碱地得到改良利用，大面积的盐碱地被开垦为农田，在控 制灌溉土地次生盐碱化方面取得了一定的成果【2 2 1 。如，我国3 个特大型灌区之一 的内蒙古河套灌区就沿用工程排水、排盐系统取得了良好的经济和生态效益【2 钔。 然而，实行灌溉排水工程成本过高、时效性慢，不利于长期开展，而且此方法只 适合于降水较大和淡水资源丰富的地区。一些发达国家如美
9、国、澳大利亚施用化 学改良剂进行改良，目前主要有石膏、钙质化肥以及施用腐殖酸类改良剂，由于 这种改良模式周期长、投资高、效果不稳定，推广的范围和面积不是很大【2 5 1 。物 理方法改良发面，早在2 0 世纪6 0 年代日本就将沸石用作土壤改良剂改良土壤的物 理性质。我国毛学森利用水泥硬覆盖的方法研究其对土壤改良得到了一定的成 就，然而物理方法改良土壤比较费人力，实施起来不方便【2 6 】。如今，在盐碱地改 良方面，生物学措施具有优势地位，成本低、见效快。盐生植物( h a l o p h y t e ) 作为 天然的抗盐碱基因资源以及治理和开发利用盐碱地的首选种而受到重视【2 。盐生 植物可
10、以减少土壤的蒸发，阻止耕作层盐分积累，降低土壤的盐碱化程度，改善 土壤肥力，增加土壤的有机质，改善生态系统的功能【2 8 】。张立宾等研究表明【6 】， 滨海盐渍土中种植灰绿碱蓬( S u a e d ag l a u c a ) 3 年后，土壤的含盐量从1 6 4 9 k g - 1 降 低至a 1 2 0g k 9 1 ，土壤脱盐率为2 6 8 3 ，增加土壤有机质含量，提高土壤中N 、P 、 K 的含量。林学政等利用盐地碱蓬进行天津河口滨海盐碱地的生物修复，结果表 明，种植区碱蓬根际土壤的电导率比对照土壤下降了1 3 ，而且有机质和总氮比 对照土壤分别增) 3 1 1 4 3 和1 8
11、，土壤的微生物数量明显增加。刘玉新等指出，在 黄河三角洲东营盐生植物园含盐量分别为1 1 1 、1 9 0 和2 7 0 的3 种滨海盐土 上种植盐地碱蓬( S u a e d as a l s a ) 2 年后，盐含量分别下降了6 2 0 1 、5 7 5 0 和 4 4 5 3 ；土壤中有机质均有明显增加，分别增力1 1 6 1 5 4 、1 0 0 0 0 和5 0 O O ；壤中 N 、P 、K 含量均有不同程度的提高，N 含量分别提高3 3 3 3 、2 6 4 1 和2 0 ；P 含量分别提高9 2 9 、3 4 1 和2 1 2 ；K 含量分别提高1 7 4 6 、7 1 4 和
12、6 5 4 州。 高盐浓度对植物的影响是由于水的渗透保持和特异离子对原生质的效应所 2 前言 致。原生质中N 矿过量导致离子平衡失调、离子对酶蛋白质和膜产生特异性效应。 结果引起光合磷酸化及呼吸链上的磷酸化产生能量减少，氮同化受损，蛋白质代 谢失调，腐胺、尸胺等二胺和多胺类的积累现象【3 0 1 。主要表现是妨碍种子萌发以 及抑制植物的正常生长发旮3 。据肖小君报赳1 0 l ，盐胁迫会使构树( B r o u s s o n e t i a p a p y r i f e r a ) 、光叶楮( B r o u s s o n e t i ak a z i n o k i ) 叶片膜透性增大
13、，影响膜的生理功能， 引起植物的生理干旱，导致植物根系吸水困难，种子萌发受抑制【3 2 1 。此外，盐离 子与各种营养元素相互竞争造成矿质营养胁迫，最终影响植物的生长发育。景家 骅报道 3 3 】，当土壤可溶性盐含量超过0 1 时，对一些植物会有抑制作用，当可 溶性盐含量超过1 O 3 O 时，一般作物都不能生长。当土壤p H 较高时影响土 壤微生物的生长发育，使微生物总量和组成发生变化，总量变少，活性减弱，从 而影响土壤养分转化和生物活性造成作物生长发育不良。p H 较高还会直接使植 物细胞中毒，会引起原生质受到伤害，蛋白质合成受阻等现象。 盐生植物对盐碱环境具有很好的适应性，主要有聚盐(
14、s a l ta c c u m u l a t i o n ) ，泌盐 ( s a l te x c r e t i o n ) 和拒盐( s a l te x c l u s i o n ) 3 种适应方式。赵可夫【3 4 】根据抗盐生理机制和 形态结构将盐生植物分为真盐盐生植物，泌盐盐生植物和假盐盐生植物3 种类型。 这些盐生植物在结构形态以及生理方面都有一定的适应性。例如，真盐盐生植物 可以通过茎或叶的肉质化，降低细胞中盐离子浓度，从而减轻盐离子的毒害作用。 对于泌盐盐生植物来讲，植物体上具有许多泌盐孔，可以通过这些结构在必要时 分泌出体内过多的盐分。形态结构的变化常常会影响到植物内部
15、的生理生化过 程。这主要涉及植物的渗透调节物质的合成、钙调蛋白、通道蛋白、逆境相关蛋 白、质膜透性和激素等方面的变化p 副。 盐地碱蓬( S u a e d as a l s a ) 和灰绿碱蓬( S u a e d ag l a u c a ) 属藜科( C h e n o p o d i a c e a e ) 碱蓬属( S u a e d a ) - - 年生真盐盐生草本植物，在世界各地广泛分布。在我国主要分布 于新疆、河北、辽宁、吉林、内蒙古的盐碱荒漠和沿海滩涂，具有抗干旱、耐盐 碱、耐贫瘠等特点【3 5 】。有关盐地碱蓬的耐盐性及在盐碱地治理方面的研究报道比 较多，而对灰绿碱蓬的研究
16、较少。将这两种盐生植物应用于草原盐碱地的研究未 见报道。本文比较研究产自江苏盐城滨海地区的盐地碱蓬和产自锡林郭勒盟阿巴 嘎旗灰绿碱蓬在锡林郭勒盟阿巴嘎旗呼日查干淖尔湖干涸湖盆盐碱地的生长发 育状况，旨在利用这些盐生植物，为治理和改良草原次生盐碱地提供实验依据。 内蒙古师范大学硕士学位论文 1 材料与方法 1 1 实验地自然概况及其变迁 本实验在锡林郭勒盟阿巴嘎旗呼日查干淖尔( 以下简称查干淖尔) 盐碱地进 行。其地理坐标是E l1 4 0 4 5 11 5 0 0 47 ，N 4 3 0 2 2 叫3 0 2 9 7 之间。该地区平均海拔高度 为1 0 2 0 m ，属于温带半干旱大陆性气候。该地区属半干旱典型草原，其气候特点 是干旱、寒冷、多大风和寒潮，冷暖多变。年平均气温0 6 ，1 月平均气温2 2 ，7 月
