高温条件下稀土尾砂干旱对4种植物生理特性的影响

稀土矿尾砂区地表大面积裸露,土壤结构遭到破坏,保水性能差,植物生长受到严重的干旱胁迫,季节性高温干旱期甚至威胁植物的生存.以稀土矿区周边广泛分布的枫香、木荷、樟树和桉树4种植物为研究对象,对比分析高温干旱条件下4种植物幼苗的光合特征、水分利用效率(WUE)、渗透调节物质和抗氧化酶活性等生理特征及适应性,为稀土尾砂矿区生态修复中植物的筛选提供理论依据.结果显示,高温干旱(空气温度40℃,土壤含水量2％左右)条件下,4种植物的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素(Chl)含量显著低于高温丰水条件(空气温度40℃,土壤含水量15％左右),光合作用受到抑制,WUE升高;不管高温丰水还是干旱条件下,樟树WUE最高;干旱条件下枫香和桉树的丙二醛(MDA),木荷和桉树的可溶性糖、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白,以及所有植物的过氧化物酶活性(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))均显著高于丰水条件.隶属函数评价得出4种植物幼苗抗高温干旱的等级为樟树＞桉树＞木荷＞枫香;灰色关联分析发现WUE和可溶性糖与抗旱性关联最大,其次为CAT、Pro和MDA,可溶性蛋白与抗旱性关联最小.其中,樟树通过提高WUE、可溶性糖和CAT来应对干旱,桉树通过可溶性糖和MDA响应干旱胁迫,木荷在Pro调节下体现抗旱性,枫香则通过可溶性蛋白来抗旱.因此,在稀土尾砂植被恢复中关于乔木树种的选择可优先考虑樟树.