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植物干旱概念与干旱对植物生长影响


耐逆性(stress tolerance) 指植物组织虽经受 逆境对它的影响,但植物通过生理代谢变化来 适应或抵抗逆境。植物承受了全部或部分的不 良环境的作用而没有引起伤害或只引起相对较 小的伤害。使其仍保持正常的生理活动。
• 任何植物的抗逆性都不是骤然形成的,而是通 过相应的适应性变化过程才能形成。
耐逆性stress tolerance
避胁变性 strain avoidance
耐胁变性Strain tolerance
胁变可逆性strain reversibility
胁变修复strain repair
植物4种抗逆方式的关系
避逆性(stress avoidance)指由于植物通过各种方 式避开或部分避开逆境的影响,不利因素并未进入组 织,故组织本身通常不会产生相应的反应。 植物的整个生育过程不与逆境相遇,通过缩短生育期 等方式逃避干旱缺水季节。如沙漠中的植物在雨季就 完成了自己的整个生命周期等。也叫干旱逃避 (drought escape),这些植物称为干旱逃避植物。
§2干旱对植物生长及生理过程的影响
一、对膜透性的影响:
膜系统受损,透性增大,内容物外渗,细胞内 酶的空间间隔破坏,正常代谢受到影响。
二、对生长的影响:
分生组织细胞膨压降低,细胞分裂减慢或停止,细 胞伸长受到抑制,植物一般低矮,叶片较小。由于 总光合面积减少,产量会大大降低。
三、对光合作用的影响
干旱逆境时光合作用影响的途径: 干旱逆境直接影响光合机构的结构和活性。如,叶绿
植物的抗性生理(hardiness physiology) 就是研究不良环境对植物生命活动的影响 以及植物对不良环境的抗御能力。
4.植物抗逆途径
植物抗御和忍受不良环境作用的途径是多种 多样的。Levitt用图表示了它们种类和关系。
抗逆性stress resistance
避逆性stress avoidance
二、胁迫和胁变
1.胁迫(stress) 原意是施加于物体并引起变化的胁强,在 植物逆境生理学(stress physiology)中,这 种胁强是指对植物生长产生伤害的逆境。
2.胁变(strain)
胁迫所引起的植物本身的变化。是植物对 逆境的反应,包括植物抵抗胁迫的力量和 本领、产量变化以及恢复的程度。
大气干旱、土壤干旱、生理干旱
大气干旱
指气温高、光照强、大气相对湿度过低(10% 一20%),尽管土壤中有可利用水分,根系活 动也正常.但植物的蒸腾强烈,失水远大于根 系吸水,使植物体内严重水分亏缺。
如我国西北等地就常有大气干旱的发生.大气 干旱持续太久,便会引起土壤干旱。
干热风是由于东移下沉大陆变性气团的控制,空气湿 度和温度发生明显突变,出现剧烈的增温降湿,并伴 有一定风力的天气过程。我国是受干热风危害严重的 国家。
• 植物在遭遇不良环境时作出相应反应,逐步适 应逆境的过程称为锻炼(hardenging)。
如果植物预先经过胁迫锻炼,其耐逆性 可大大提高,说明植物已进行了驯化 (acclimated)或已获得抗性。驯化和适 应(adaptation)不同,驯化是指经过数 代筛选在遗传上获得的耐逆性,它远比 适应复杂的多。
第三章 水分亏缺及植物对干旱的适应
§1 干旱的一般概念及植物抗性
一、逆境的概念及种类
• 逆境(stress)是指对植物生存及正常生长发育 不利的各种环境因素的总称。
生物因素——病害、虫害、杂草
逆境种类 理化因素
物理的——机械损伤 辐性的——紫外 化学的——污染、氧胁迫 温度的——低温、高温 水分的——干旱、涝害
水分胁迫的程度常用w 和RWC等水分状况指标来划
分。
与正常供水、蒸腾缓和条件下相比
轻度胁迫: 植物w 略低0.1~0.5 MPa;
RWC 降低8~10%
中度胁迫: 植物w 降 低0.5 ~1.5MPa;
RWC 降低10~20%
重度胁迫: 植物w 降 略低1.5 MPa以上;
RWC 降低20%发上
干热风的数量指标按日最高温度、14时相对湿度和风 速确定。
轻干热风 重干热风
日最高温度 14时相对湿度 14时风速 ≥32℃ ≤30% ≥2m•S-1 ≥35℃ ≤25% ≥3m•S-1
土壤干旱
是指土壤中可利用水的缺乏或不足,使植物根 系吸水困难,体内水分亏缺严重。正常的生命 活动受到干扰,生长缓慢或完全停止,甚至死 亡。
三、干旱的概念
1.干旱概念及类型
干旱是一种气候状况,其基本特征是 土壤缺水,大气干燥,导致植物耗水大 于吸水,体内水分亏缺,这种导植物体 内水分严重亏缺的气候状况称为干旱 (drought)。
无雨或雨水稀少造成土壤含水量下 降,植物因得不到所需水分而受害,称 为旱害。
农业上的干旱是指造成植物水分亏缺的环境 条件。根据引起水分亏缺的原因,可将干旱 分为三种类型:
我国干湿气候区域的划分主要是根据降雨 量这一决定干旱的主要气候因子,结合植被景 观特点而确定的:
干旱区: 年降雨量在200毫米以下; 半干旱区:年降雨量在200 ~ 400毫米之间; 半湿润区:年降雨量在450 ~ 650毫米之间; 湿润区: 年降雨量在650毫米以上。
水分胁迫:指干旱、缺水所引起的对植物正 常生理过程的干扰。
胁变一般随胁迫程度的增加而相应增加。 轻度胁迫只引起有限和可逆的应变,胁迫 一旦消除,能完全恢复到原来的状态。
植物对水分胁迫的弹性胁变区域很窄。 水胁迫引起植物胁变大多是不可逆的。 在胁变破裂点之前,不可逆的胁变区间越 大,植物适应逆境的范围就越大。
3.植物的抗性(hardiness)
有些植物不能适应这些不良环境,无法生 存。有些植物却能适应这些环境,生存下 去,这种对不良环境的适应性和抵抗力称 为植物的抗性。
土壤干旱比大气干旱严重,我国西北、华北、 东北等地常有发生。
生理干旱
由于土壤温度过低、土壤溶液离子浓度过高 (如盐碱地或施肥过多)、或土壤缺氧(如土 壤板结、积水过多等)等因素的影响,植物根 系正常生理活动受到阻碍,即使土壤中有可利 用水,根系也不能吸收,致使植物体内缺水受 旱的现象。
干旱是植物经常遭受的一种逆境,我国约有 48%土地面积处于干旱、半干旱地区。
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