鹽分脅迫條件下不同苗木耐鹽能力的熵權(quán)系數(shù)評價

楊倩　衡靜

摘要：為了解不同苗木在鹽分脅迫下的生理反應(yīng)，設(shè)計不同土壤鹽分濃度處理，分析其出苗率、光合指標(biāo)及幼苗器官中的Na+/K+；并引入熵權(quán)系數(shù)評價模型，對不同苗木的耐鹽能力進(jìn)行評價。結(jié)果表明：三葉裂漆在高鹽分條件下的出苗率與凈光合速率等指標(biāo)降幅相對較小，器官中Na+/K+變化不大；復(fù)葉槭、茶條槭受鹽分脅迫影響，出苗率與主要光合指標(biāo)出現(xiàn)大幅下降，其中復(fù)葉槭根的Na+/K+值在高鹽分條件下驟然上升；從熵權(quán)系數(shù)評價模型計算結(jié)果來看，三葉裂漆的熵權(quán)系數(shù)評價值最大，達(dá)到0.966，為本研究中耐鹽能力最強(qiáng)的樹種。

關(guān)鍵詞：鹽分脅迫；苗木；耐鹽能力，熵權(quán)系數(shù)；評價

中圖分類號： S718.43；Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0135-03

收稿日期：2013-11-08

基金項目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（編號：200903001）。

作者簡介：楊倩（1985—），女，河南長葛人，碩士，助教，從事園林園藝研究。E-mail： yangqian8505@126.com。鹽分脅迫對植物生長發(fā)育及生理代謝有重要影響[1-2]。目前已有很多關(guān)于鹽分脅迫條件下植物生理反應(yīng)的研究，鄭容妹等研究發(fā)現(xiàn)，鹽分濃度達(dá)到2%以上會迫使綠竹的凈光合速率與光呼吸速率大幅下降，降幅超過40%[3]；張建鋒等認(rèn)為，隨著鹽分濃度增大，植物苗高、地上部分與地下部分的生物量均呈下降趨勢[2]；汪貴斌等發(fā)現(xiàn)，落羽杉的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度等指標(biāo)均隨鹽分濃度的增大而下降[4]；而關(guān)于鹽分脅迫條件下植物凈光合速率下降的原因存在很多不同看法[5-9]，植物在鹽分脅迫條件下的應(yīng)對機(jī)制理論有待進(jìn)一步研究。另外，研究植物對不同土壤鹽分濃度的生理響應(yīng)、評價不同樹種的耐鹽能力對充分利用濱海鹽漬土資源、改善生態(tài)環(huán)境也有十分積極的意義。本研究探討不同樹種在不同土壤鹽分處理下的出苗率、光合指標(biāo)及器官Na+/K+的變化情況，分析和評價不同苗木的耐鹽能力，旨在為進(jìn)一步研究植物耐鹽機(jī)制及開發(fā)鹽堿地提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2012年4月在江蘇省南京市六合區(qū)趙家生態(tài)園（32°22′N，118°50′E）進(jìn)行，六合區(qū)位于南京市北部，年均氣溫約為16 ℃，最高氣溫常出現(xiàn)在7月，試驗地年均降水量為796.8 mm，年均降水時間103 d，降水量在時空上分布不均勻。全年日照總數(shù)約為1 722 h，年蒸發(fā)量約為1 253.8 mm。

1.2試驗設(shè)計

選取三葉裂漆（Rhus trilobata）、美國皂莢（Gleditsia triacanthos）、復(fù)葉槭（Acer negundo）、茶條槭（Acer ginnala）等4個樹種作為主要試材。將種子進(jìn)行前期處理，其中將三葉裂漆種子用1% Na2CO3溶液浸泡后沙藏100 d，將美國皂莢種子用濃硫酸腐蝕30 s，將復(fù)葉槭種子、茶條槭種子沙藏處理90 d。

基于前人研究經(jīng)驗[10]，本研究共設(shè)計5個不同的土壤鹽分濃度處理：CK（0.047%）、T1處理（0.1%）、T2處理（03%）、T3處理（0.5%）、T4處理（0.7%）。供試土壤為趙家生態(tài)園園內(nèi)土壤（鹽分濃度0.047%）與江蘇省東臺市濱海地區(qū)鹽堿化土壤（鹽分濃度1.25%）混合配制而成。每個處理重復(fù)3次。試驗在若干個8 m（長）×2 m（寬）×0.3 m（深）的蒸滲儀中進(jìn)行，蒸滲儀主要材料為水泥與磚塊，在其側(cè)壁與底部鋪有塑料薄膜以防止鹽分流失。將配制的土壤置入蒸滲儀后，將種子以條狀形式施入蒸滲儀，并于種子表面覆蓋薄膜保溫、保濕。

1.3測定項目與方法

對每個處理隨機(jī)選取4株苗木用于測定耐鹽指標(biāo)。

光合指標(biāo)測定：利用英國產(chǎn)的LCi便攜式光合測定儀測定苗木第3張至第4張功能葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）等主要光合指標(biāo)。測定參數(shù)為：葉溫26 ℃，CO2濃度420 μL/L，光通量1 000～1 200 μmol/（m2·s）。

植株器官中Na+、K+濃度測定：將植株分為葉、莖、根等三部分，對每部分稱取0.5 g樣品，用濃HNO3、HClO4進(jìn)行消化處理，再利用分光光度法測定樣品中的Na+、K+濃度[11-12]。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行顯著性分析，采用Matlab 7.1軟件對熵權(quán)系數(shù)評價模型進(jìn)行編程。

2結(jié)果與分析

2.1鹽分脅迫對苗木耐鹽指標(biāo)的影響

3結(jié)論與討論

3.1苗木耐鹽指標(biāo)與土壤含鹽量

在一定鹽分濃度范圍內(nèi)，鹽分脅迫對苗木出苗率、光合指標(biāo)及器官中的Na+/K+影響不大，一旦超過該鹽分濃度范圍，苗木出苗率、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度等指標(biāo)會出現(xiàn)大幅下降，而器官中Na+/K+呈上升趨勢。三葉裂漆在高鹽分條件下出苗率與凈光合速率等指標(biāo)降幅相對較小，器官中Na+/K+變化不大；復(fù)葉槭、茶條槭受鹽分脅迫影響，出苗率與主要光合指標(biāo)出現(xiàn)大幅下降，其中復(fù)葉槭根的Na+/K+在高鹽分條件下驟然上升。

李軍認(rèn)為，0.3%鹽分條件對苗木出苗率有促進(jìn)作用，而鹽分濃度為0.6%時植物生長受到明顯限制[13]，這與本研究結(jié)果相似。本研究表明，0.1%、0.3%鹽分水平對供試苗木出苗率與光合指標(biāo)影響相對較小，0.5%鹽分濃度為苗木出苗率、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度等指標(biāo)大幅下降的轉(zhuǎn)折點。

3.2耐鹽能力評價模型

根據(jù)熵權(quán)系數(shù)評價模型的計算結(jié)果，三葉裂漆的熵權(quán)系數(shù)評價值最大，達(dá)到0.966，為耐鹽能力最強(qiáng)的樹種，在高鹽分條件下其評價指標(biāo)的穩(wěn)定性要優(yōu)于其他樹種。

熵權(quán)系數(shù)評價模型的優(yōu)勢在于能夠?qū)⒅饔^權(quán)重與客觀權(quán)重有機(jī)結(jié)合，從而避免了單獨使用主觀權(quán)重或客觀權(quán)重的片面性，且其原理科學(xué)、計算簡便、實用性很強(qiáng)。相比而言，在高維數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域常用的投影尋蹤分類模型[14-15]與主成分分析法[16-17]相對更注重數(shù)據(jù)的原始信息與結(jié)構(gòu)，對決策者經(jīng)驗和主觀信息考慮不夠，存在一定的片面性，但如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)龐大，且各指標(biāo)具備等同的重要性（可不考慮主觀權(quán)重），也可選擇上述2種模型進(jìn)行分析。本研究中由于對高鹽度情況下苗木耐鹽能力的偏向性，運(yùn)用熵權(quán)系數(shù)評價模型能取得更好效果。endprint

參考文獻(xiàn)：

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