植物指示草地生态系统土壤盐碱胁迫强度的研究

利用生物的某些特征来指示生态环境状况是生态学所关注的热点之一。由于植物与其生存环境关系密切，且对环境变化敏感，是指示环境状况的理想类群。目前以植物来指示盐碱胁迫环境的研究尚少见报道，本项目以盐碱程度较重的松嫩草地为研究对象，采用野外调查和室内实验的方法，综合植物群落、种群以及生理生化三个层面特征，建立草地生态系统盐碱胁迫环境的植物指示指标体系并探讨其指示范围：研究生物量、权重平均指数等群落特征与盐碱胁迫强度的关系，确定群落层次的指示指标；研究指示值（IV）及株高、密度等种群特征随盐碱胁迫变化的规律，确立盐碱胁迫的指示植物； 研究"波动性不对称（FA）"及渗透调节物质、光合作用、酶学等生理生化特征对土壤盐碱胁迫的响应情况，确立盐碱胁迫下的早期预警指标。本实验的研究成果能为生态监测和生态管理提供重要的理论基础，为抗盐植物的筛选与驯化、盐碱地的改良与恢复等提供重要科学依据。

在干旱区或半干旱地区，土壤或水中的盐分是主要的环境胁迫因子，土壤盐碱化已成为当地抑制植物生长和限制作物产量的主要环境因素，加强对草地盐碱化的监测十分必要，利用植物的某些特征来指示生态环境状况是生态学所关注的热点之一。本研究通过对松嫩草地的野外调查和室内实验，分析植物特征指标与土壤盐碱强度的关系，从群落、种群和生理三个层次上筛选植物指示指标并确定了其指示范围。结果表明：(1)可选择Shannon-Weiner多样性指数、丰度、多年生植被覆盖率（PCP）、高度权重指数、生物量作为土壤碱化程度的指示指标，Shannon-Weiner多样性指数、丰度、PCP可作为盐化程度的指示指标，群落指示指示范围是pH： 7.63~10.76，电导率：92 ~1700μS•cm-1；（2）虎尾草(Chloris virgata)、马蔺(Iris lactea var. chinensis)、芦苇(Phragmites australis)、羊草(Leymus chinensis)、狗尾草（Setaria viridis）、水稗（Echinochloa phyllopogon）、拂子茅（Calamagrostis epigejos）、野大麦（Hordeum brevisublatum）、全叶马兰（Kalimeris integrifolia）9种植物可作为不同盐碱化土壤的指示物种，它们的高度或密度或种群生物量可作为指示指标。（3）全叶马兰盐碱生态幅较为狭窄，可以指示pH：7.78~9.73，电导率：92~621μS•cm-1范围内盐碱化程度较轻的土壤；（4）马蔺的叶片热值、K+、Na+、可溶性糖、脯氨酸含量、SOD酶活性、膜透性可作为土壤盐碱化程度相对早期指示指标，马蔺FA仅可作为土壤盐化程度的相对早期指示指标；除虎尾草叶片FA可作为土壤碱化程度的早期指标外，虎尾草叶片K+、可溶性糖、脯氨酸含量、膜透性、净光合效率、FA、热值、SOD活性还可作为土壤盐化程度的相对早期指示指标，不同的生理层次的指标指示范围略有不同。本实验的研究成果能为生态监测和生态管理提供重要的理论基础，为抗盐植物的筛选与驯化、盐碱地的改良与恢复等提供重要科学依据。