水分胁迫对植物生长和发育的影响

植物水涝胁迫研究进展

摘 要:本文概述了植物水涝胁迫的国外研究现状及进展,介绍了水涝胁迫对植物的主要危害,阐述了植物对耐涝的适应性机理,提出并讨论了在植物耐涝方面有待进一步探讨和研究的问题,以期为该领域的研究提供一定的参考。

关键词:水涝胁迫 适应性机理 研究进展

按照Levitt的分类,水分胁迫包括干旱胁迫(水分亏缺)和水涝胁迫(洪涝)。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。涝害是世界上许多国家的重大灾害。随着全球环境的不断恶化,生态系统严重破坏,全球气候异常加剧,雨量分布极不均衡,局部地区水灾不断,土壤淹水现象更是极为常见,世界各国都非常重视防涝抗洪、水土保持等问题的研究。我国也是一个洪涝灾害比较严重的国家,大约有2/3国土面积存在不同程度的涝害,危害极大 。认识植物对水涝胁迫响应的机理,揭示其适应机制,从而合理地选择和定向培育耐涝性品种,减轻淹水对农业生产的危害,对于我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。

一、水涝胁迫对植物的危害

植物对水的需有一定限度的,水分过多或过少,同样对植物不利,水分亏缺产生旱害,抑制植物生长;土壤水分过多产生涝害,植物生长不好,甚至烂根死苗[1]。涝害会影响植物的生长发育,尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响,大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害,甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身,而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。

1.水涝胁迫对植物细胞膜的影响

当植物处于水涝状态时,细胞自由基的产生与清除之间的平衡遭到破坏,造成自由基的积累从而破坏膜的选择透性。晏斌等研究后认为,在涝渍胁迫下玉米体正常的活性氧代平衡破坏,首先是SOD活性受抑制,导致O2-增生。故认为叶片的涝渍伤害可能主要是过量O2-积累产生MDA,引起蛋白质、核酸分子发生交联反应和变性、破坏膜和生物大分子物质,加快

科技名词定义

中文名称：

水分胁迫

英文名称：

water stress

定义1：

因土壤水分不足或外液的渗透压高，植物可利用水分缺乏而生长明显受到抑制的现象。

所属学科：

生态学（一级学科）；生理生态学（二级学科）

定义2：

因土壤水分不足而明显抑制植物生长的现象。

所属学科：

土壤学（一级学科）；土壤物理（二级学科）

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

1水分胁迫

water stress

水分胁迫(water stress)植物水分散失超过水分吸收，使植物组织含水量下降，膨压降低.正常代谢失调的现象。

植物除因土壤中缺水引起水分胁迫外，干旱、淹水、冰冻、高温或盐演条件等不良环境作用于植物体时，都可能引起水分胁迫。不同植物及品种对水分胁迫的敏感性不同，影响不一。在淹水条件下，有氧呼吸受抑制，影响水分吸收，也会导致细胞缺水失去膨压，冰冻引起细胞间隙结冰，特别是在严重冰冻后遇晴 天，细胞间隙的冰晶体融化后又因燕腾大量失水，易引起水分失去平衡而姜蔫。高温及盐演条件下亦易引起植物水分代谢失去平衡，发生水分胁迫。干旱缺水引起 的水分胁迫是最常见的，也是对植物产量影响最大的。水分胁迫对植物祝谢的影响在植物水分亏缺时，反应最快的是细胞伸长生长受抑制，因为细胞膨压 降低就使细胞伸长生长受阻，因而叶片较小，光合面积减小;随着胁迫程度的增高，水势明显降低，且细胞内 脱落酸(ABA)含量增高，使净光合率亦随之下降，另一方面，水分亏缺时细胞合成过程减弱而水解过程加强，淀粉水解为糖，蛋白质水解形成氨基酸，水解产物又在呼吸中消耗；水分亏缺初期由于细胞内淀粉、蛋白质等水解产物增亥，吸呼底物增加，促进了呼吸，时间稍长，呼吸底物减少，呼吸速度即降低，且因氧化碑酸化解联，形成无效呼吸，导致正常代谢进程紊乱，代谢 失调。水分胁迫对植物的严重影：由于水分胁迫引起植物脱水，导致细胞膜结构破坏。在正常情况下，由于细胞膜结构的存在，植物细胞内有一定的区域化 (compartmentation)，不同的代谢过程在

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水涝胁迫对植物的危害

作者：魏永娜

来源：《农村实用科技信息》2009年第08期

水分胁迫包括干旱胁迫(水分亏缺)和水涝胁迫(洪涝)。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。植物对水的需求是有一定限度的,水分过多或过少,同样对植物不利,水分亏缺产生旱害,抑制植物生长;土壤水分过多产生涝害,植物生长不好,甚至烂根死苗。涝害会影响植物的生长发育,尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响,大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害,甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身,而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。

一、水涝胁迫对植物细胞膜的影响

当植物处于水涝状态时,细胞内自由基的产生与清除之间的平衡遭到破坏,造成自由基的积累从而破坏膜的选择透性。在涝渍胁迫下玉米体内正常的活性氧代谢平衡破坏,首先是SOD活性受抑制,导致O2-增生。故认为叶片的涝渍伤害可能主要是过量O2-积累产生MDA,引起蛋白质、核酸分子发生交联反应和变性、破坏膜和生物大分子物质,加快了衰老速度。以玉米为材料,研究淹水条件下叶片细胞超微结构的变化,发现首先液泡膜内陷逐渐松驰,叶绿体向外突出一个泡状结构,随后进一步破坏解体,且叶绿体结果破坏在液泡膜出现破裂之前,其次是线粒体、细胞核解体。后二者的破坏是淹水缺水造成还是细胞死亡过程中消化酶所致,尚须进一步研究。

二、涝害对植物物质代谢的影响

1、水涝对植物光合作用的影响

土壤淹水后,不耐涝植物的光合速率迅速下降。虽然在一定时间内,甚至在较长时间内淹水并不引起植株叶片水分亏缺,有时还会提高叶片的水势,但仍会很快引起气孔关闭,叶片CO2扩散的气孔阻力增加。随淹水时间的延长,叶绿素含量下降,叶片早衰、脱落。土壤淹水不仅降低光合速率,光合产物的运输也有所下降。淹水下,植物光呼吸酶活性受影响,光呼吸加强.水分胁迫下光呼吸具有特殊的防止光抑制作用,通过CO2循环有效耗散过剩能量,从而保护植物在逆境下的光抑制。 龙源期刊网

水分胁迫的名词解释

1. 概述

水分胁迫是指植物在生长发育过程中由于供水不足或水分利用不当而导致的一种生理状况。当植物无法获得足够的水分以满足其正常的生理需求时，就会出现水分胁迫。水分胁迫会严重影响植物的生长、发育和产量，甚至导致植株死亡。

2. 水分胁迫的分类

根据引起水分胁迫的原因，可以将其分类为以下两种类型：

2.1 土壤干旱引起的水分胁迫

当土壤中的含水量不足以满足植物对水分需求时，植株就会受到土壤干旱引起的水分胁迫。这种情况通常发生在气候炎热、降雨稀少或土壤排水不良的地区。土壤干旱会导致植物根系无法吸收到充足的水分，从而使植物处于缺水状态。

2.2 蒸腾速率过高引起的水分胁迫

植物通过蒸腾作用将水分从根部吸收到叶片，并通过气孔释放到大气中。当环境中的温度过高或相对湿度过低时，植物为了降低体温以及维持正常的生理活动，会加快蒸腾速率。然而，如果植物无法从根部吸收足够的水分来弥补蒸腾丢失的水分，就会出现蒸腾速率过高引起的水分胁迫。

3. 水分胁迫对植物的影响

水分胁迫对植物有以下几方面的影响：

3.1 生长抑制

水分胁迫会抑制植物的生长。由于缺乏水分，植物无法正常进行光合作用和营养吸收，导致其生长速度减缓或停滞。

3.2 叶片萎缩

在水分严重不足的情况下，植物叶片会发生明显的萎缩现象。这是因为叶片内部细胞失去了足够的水分支撑，导致叶片变得松弛、弯曲甚至干枯。

3.3 光合作用受损

水分胁迫会影响植物的光合作用。光合作用是植物利用阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。缺乏水分会导致植物叶片气孔关闭，限制了二氧化碳的吸收，从而降低了光合速率。 3.4 营养吸收减少

水分胁迫会降低植物根系的活性，从而减少对土壤中营养元素的吸收能力。这样一来，植物无法获得足够的营养供应，进一步影响其生长和发育。

3.5 生殖能力下降

水分胁迫还会对植物的生殖能力产生负面影响。由于缺乏水分，花朵可能无法正常开放或授粉过程受阻，导致植物繁殖能力下降。