新疆艾丁湖极端环境条件下盐角草的耐盐机制研究

Salicornia is the most salt tolerant plant reported on the earth,and also is a model plant in the study of the salt tolerant gene donr and salt tolerant mechanism. S. europaea, an annual succulent euhalophyte,distributing extensively both in coastal and inland area, is an important resource plant as oil plant,fodder,Sodium salt material of industry. Since there is lack of research of Salicornia europaea under extreme enviroment in inland area,so in this study, Salicornia europaea distributing in Aiding lake was studied. We want to explore the salt tolerant mechanism of this species from different levels- - individual, population and community,clarify the mechanism on individual level from morphology and structure,ecophysiology,life history; clarify the mechanism on population level from regulation of enviroment on population distribution; clarify the mechanism on community level from analysis of interspecific association with other co-species. The purpose of this study is to comprehansive understand the salt tolerant mechanism of Salicornia europaea and provide basic data for reseach on other annual euhalophyte.

盐角草属植物(Salicornia L.)是地球上迄今为止报道的最耐盐的陆生高等植物类群,是重要的耐盐基因供体及研究耐盐机理的模式植物。盐角草（S.europaea）为盐角草属一年生茎肉质化真盐生植物，在中国沿海及内陆两种环境下均具有极其广泛的分布区，也是极最具潜力的油料、饲料、钠盐工业原料的资源植物。针对该种在研究中缺乏内陆环境条件下的耐盐机制的研究、结合该种耐盐机制研究现状，本研究拟以内陆极端环境- - 新疆艾丁湖分布的盐角草为研究对象，从个体、种群及群落层次对盐角草的耐盐机制进行较为深入系统的探索：力求从个体水平上阐明盐生草的植株形态及结构、生理生态、生活史应对盐胁迫的适应机制；在种群水平上阐明环境条件对种群分布的调控作用；在群落水平上阐明不同盐分条件下盐角草与群落其它共建种的种间联结关系。最终从不同层次上全面理解该种的耐盐机制，同时也为一年生真盐生植物的耐盐机制的研究提供参考。

盐角草属植物(Salicornia L.)是地球上迄今为止报道的最耐盐的植物之一。本研究对地处极端内陆干旱条件下的艾丁湖盐角草（S.europaea）的耐盐机制从个体、种群及群落层次进行了探索，研究结果表明：在个体水平上，在不同小环境中，种群密度发生变化时，单株通过调整个体大小及种子产量来保障种群繁衍的稳定性。种群密度低的单株个体更高大产生更多的分枝，生产更多种子，确保充足的总种量以维持物种延续。反之，种群密度高则植株个体较为矮小，无分枝，单株种子量低。环境胁迫作用增加时，单株根冠比下降，地下主根退化，须根增加，有助于植物吸收更多的水分，另一方面增加地上部分生物量可以达到稀释降低体内盐分积累的目的。艾丁湖盐角草在200-400mmol/L NaCl浓度下各项生理指标表现出较稳定，长势均明显好于无盐条件及高盐条件。在盐胁迫下，盐角草主要通过降低水势、自然饱和亏和自由水/束缚水比值，同时提高束缚水含量来耐受胁迫。不同于以往报道的两种异型性种子，艾丁湖盐角草可产生三种异型性种子，中央花(A)，边花(B)和边花小型(C)种子，它们在形态、萌发特性等方面均存在差异。艾丁湖盐角草植株生物量的增减与繁殖分配的相关性并不明显，但个体较大的植株产生的A型种子比例更高，C型种子比重相对平稳，保持在20%左右。艾丁湖盐角草整个生命周期中出现两个死亡率较高的时期，一个是春季种群自疏，第二个时期是夏季由于种内竞争和极端高温引起。除去气候因素外，不同小环境下的土壤盐分、含水率及PH值也是导致种群死亡的因素，土壤因子中含量呈现最高者往往是造成盐角草死亡的最主要因素。在环境较为“友好”的区域盐角草的种群优势并不明显，盐角草群落中伴生种多且生长旺盛，而当盐分达到一定浓度时会出现纯群分布的现象。说明水分是该物种生长不可缺少的要素，而相对较高的盐度是其成为优势种的保证。