旱害植物生理学课件.ppt

中国气象视频网讯 近日，包括江南、华南在内的南方大部地区降雨不断，给人的印象是晴多雨少，雨水始终赖着不肯离去。然而在西南地区，却恰恰相反，成为了被雨水“遗忘的角落”，四川、云南、广西多地气象旱情不断发展，森林火险气象等级也一直居高不下。　　最近10天(4月22日—5月1日)，江南、华南大部的降雨量都比常年同期偏多，但是西南一带，包括四川南部、云南大部、贵州西南部、广西西部等地的降雨量却比常年同期偏少5成以上。2日，四川南部、云南北部和南部、广西西部等地都有重度以上的旱情，其中部分地区还存在着特旱。　　持续的少雨让西南多地气象干旱不断发展，截至5月1日，广西全区109个县(市、区)中有44个县(市、区)发生不同程度的气象干旱，其中特旱6个，重旱3个，中旱14个，轻旱21个；而连续三年大旱的云南不仅是目前气象干旱最为突出的省份，也是具有高森林火险气象等级的省份。据云南网统计，截至日前，云南省已出现3级以上森林高火险天气74天，连续出现4级以上森林高危火险天气34天，共通报处置卫星热点549个，发生森林火灾32起，受害森林面积90公顷。　　 第四节 旱害生理与植物抗害性 一、旱害的概念及类型 二、干旱胁迫对植物的伤害 三、植物抗旱类型和特征 四、植物干旱诱导蛋白 五、提高植物抗旱性的途径 1、旱害的概念 当植物耗水大于吸水时，植物体内即出现水分亏缺，水分过度亏缺的现象称为干旱。而旱害即是指土壤水分缺乏或大气相对湿度过低对植物的危害。一般指因土壤水分不足，农作物水分平衡遭到破坏而减产或欠收从而带来粮食问题，甚至引发饥荒。 2、干旱的类型 根据引起水分亏缺的原因，可将干旱分为大气干旱、土壤干旱、生理干旱3种内型。其中大气干旱对植物的伤害相对于土壤干旱要小，我国的大气干旱主要发生在西北等地，土壤干旱主要发生在西北、华北、东北等地。 1、干旱机理： （1）整体水平：一是抑制生长，降低产量；二是使植物死亡。干旱抑制生长和使植物死亡具有不同的机理； （2）器官、组织水平：生长受抑，失去正常功能，部分或全部坏死； （3）细胞水平：代谢失调，膜损伤，失去正常功能，甚至死亡。 2、干旱胁迫 植物水分亏缺的程度可用水势和相对含水量（RWC）来表示。肖庆德（1973）将一般中生植物水分胁迫程度划分3个等级： （1）轻度胁迫——水势略降低零点几个MPa，或相对含水量降低8%~10%。 （2）中度胁迫——水势下降稍多一些，但一般不超过-1.2~-1.5MPa，或相对含水量降低10%~20%。 （3）严重胁迫——水势下降超过-1.5MPa，或相对含水量降低20%以上。 2、干旱胁迫对植物的伤害 植物受到旱害后，细胞失去紧张度，叶片和幼茎下垂，这种现象称为萎蔫。萎蔫可分为暂时萎蔫和永久萎蔫两种类型。暂时萎蔫是指降低蒸腾速率,植物就可恢复紧涨状态的一种萎蔫现象，暂时萎蔫的原因主要是叶片蒸腾过强；永久萎蔫指土壤缺乏有效水,降低蒸腾不能使植物恢复紧涨状态的一种萎蔫现象。 永久萎蔫与暂时萎蔫的根本差别在于永久萎蔫时原生质发生了严重脱水，引发生理生化代谢的紊乱。而暂时萎蔫虽然也会给植物的生命活动带来一定的影响，但这种影响是短暂的，只要蒸腾速率下降，植株形态和生理过程随即复原。通常所说的旱害指的是永久萎蔫对植物所产生的伤害。 生长对水分胁迫特别敏感，水分亏缺时分生组织细胞膨压降低，细胞分裂减慢或停止，细胞生长受到抑制。 （2）生长受抑制 发生水分胁迫时，分生组织细胞分裂减慢或停止，细胞伸长受到抑制，生长速率大大降低。故遭受一段时间干旱胁迫后的植株个体低矮，光合叶面积明显减少，导致产量显著降低。 3、光合作用减弱 研究发现，随土壤水势降低，光合速率显著下降（如图）。可以看出，向日葵叶片水势低于-0.4MPa时，光合速率开始下降；水势低于-0.7MPa时，光合速率急剧下降，这种抑制作用既有对CO2同化的气孔性限制，又有非气孔性限制。干旱使光合作用受抑制的原因：气孔关闭，CO2扩散的阻力增加；叶绿体片层结构改变，光系统活性减弱，光合磷酸化解偶联；叶绿素合成速度减慢，光合酶活性降低；水解加强，糖类积累等。 4、破坏了正常的代谢过程 细胞脱水对代谢破坏的特点是抑制合成代谢，加强分解代谢。 （1）干旱胁迫时，呼吸作用在一段时间内加强。 （2）干旱胁迫改变了植物内源激素平衡，促进生长的激素减少，延缓或抑制生长的激素增多。主要表现为ABA大量增加，乙烯合成加强，CTK合成受抑制。 （3）干旱胁迫时，蛋白质合成减少，降解加快，游离氨基酸增多，特别是Pro增多。 （4）干旱胁迫时，细胞内DNA和RNA大量降