干旱脅迫對植物的影響

缺水是植物經常面臨的逆境條件之一，干早脅迫是指植物所消耗的水分高于植物吸收的水分時，造成了植物體內水分虧缺，脅迫時間增加導致水分過度虧缺的現象。在干旱脅迫的條件下，植物體內會發生一系列相應的生理生化變化，從下面幾方面體現。
1 抑制了植物的生長
在干旱脅迫條件下，植物細胞的伸長生長受到抑制，從而影響了植物體內各種生理代謝活動，這是一個綜合反應的結果。水分對植物的影響是最重要的，在水分逆境條件下，植物的葉片是最敏感的，植物的葉片在輕度的水分脅迫時，葉片的生長顯著抑制。水分脅迫會嚴重影響植株的葉片生長，只要體現在葉片生長緩慢，還會影響植物的主莖生長，只要體現在植株的長勢弱小低矮，使植物的葉面積指數降低。有研究表明，在干旱脅迫的影響下，位于我國長白山地區的闊葉紅松林主要樹種對干早逆境的反應，主要體現在植物對生物量的分配及其對生態環境的反應上，結果表明該地區的闊葉紅松林中的紅松、槭樹、水曲柳和蒙古櫟等樹種的單葉面積、根長、側根數等一系列生理指標都顯著降低。干旱脅迫下，縮小了大豆幼苗的葉片的葉面積，縮短了葉柄的長度，株型緊湊。干旱抑制了植株葉片的生長，但卻使植物的根冠比增加，至于要是由于，植物葉片生長的的受抑程度大于根系的生長，干旱脅迫的影響下，根系在水分條件較差的土壤生長弱小，嚴重影響根系吸收土壤中的水分，降低了植物的蒸騰速率，光合作用受到影響，干物質積累收到嚴重影響，根系為滿足植物地上部生長，自身有限同化產物又偏重根系生長，因此又消弱了植物的地上部生長，導致了植物的高度降低、葉面積指數下降、地上部的生長量減少。
2 降低了植物的光合效率
在干旱脅迫條件下，植物的光合速率顯著降低。有研究表明，沙地樟子松在水分脅迫下植株體內的脫落酸發生變化，降低了樟子松的氣孔導度、植株的光合速率下降；在水分脅迫下板栗的光合速率下降；干旱脅迫下，植物的光合作用受到抑制， 主要是由于植株體內葉綠素含量下降，削弱了葉綠體對光能的吸收，不能將足夠的能量提供給光合作用需要；植物的光合速率受到抑制，在水分脅迫下的包括兩種：一是氣孔限制，二是非氣孔限制。氣孔限制是指在水分脅迫條件下，減小了氣孔的開度，增大了氣孔的阻力，植物對二氧化碳的吸收受到限制，減弱了植物的光合作用。非氣孔限制指的是，在水分脅迫條件下，損壞了葉綠體的結構，減弱了希爾反應，光系統H 活力下降，致使葉綠體的光合活性下降，最總導致植物的光合效率降低。
3 改變了植物體內源激素的代謝
植物內源激素的平衡受水分干早脅迫影響，其中促進植物生長的生長素、赤霉素含量降低，抑制延緩植物生長的脫落酸含量升高，脫落酸增多促使氣孔關閉，蒸騰下降，根的吸水能力增強，提供給植物的莖冠的水分增多，植物體內的水分平衡得以保障，避免了植物失水萎蔫死亡；同時使植物的不定根數量增加并促進合成蛋白質，促進植物吸收水分并提高細胞的水分含量。有研究表明，在干旱脅迫下，荔枝葉片的脫落酸含量增高，生長素和赤霉素含量降低。抗性強的植物脫落酸含量的增幅、生長素和赤霉素含量的降幅都比抗性弱的植物要顯著。
4 提高了植物體內滲透調節物的含量
水分脅迫條件下，植物體內游離脯氨酸含量提高，比正常水分條件下增大幾十倍甚至一百倍。有研究表明，在干旱脅迫下，萎蔫的黑麥葉片中積累大量的游離脯氨酸（Pro）；游離脯氨酸含量的增加程度隨著土壤干旱的程度呈正相關；水分逆境狀態下諸葛菜葉片中的脯氨酸含量顯著提高并且可溶性糖含量明顯增多；干旱脅迫下的辣椒體內脯氨酸含量明顯增加并且可溶性糖含量增大。干旱脅迫下植物體內的積累脯氨酸可以減少植物體內水分散失，保持植物細胞的原生質與外界生態環境的滲透平衡以提高植物的滲透調節能力；干旱脅迫下植物體內的游離脯氨酸有利于逆境解除后恢復生長并避免植物中毒；有利于穩定蛋白質的結構，改善細胞膜和其他高分子物質的水環境。所以，脯氨酸可以鑒定植物受旱程度，是植物抗旱的生理指標。
5 改變了植物體內保護酶的活性
植物在水分脅迫條件下，植物體內產生過量活性氧自由基，損傷植物細胞膜，引起植物組織傷害和衰老。保護酶系統可以有效地防御和清除自由基，避免細胞氧化。在干旱逆境下對小麥、花生、甘草、沙棘等植物進行研究，證明植物體內的保護酶活性與植物的耐旱性有一定的關聯。有研究表明，在干旱脅迫條件下高粱、玉米、小麥、豌豆、向日葵等許多植物超氧化物歧化酶的活性提高。還有研究表明，干旱脅迫下過氧化物酶和過氧化氫酶活性升高。
綜上所述，植物在干旱脅迫條件下，植物體的生理指標變化只要體現在，植物的生長受到抑制，包括地上部的生長量、葉面積指數、植物的高度等；植物的光合作用受到影響，光合速率降低了；植物體內的生長素赤霉素含量降低了，脫落酸含量升高了；植物體內積累了大量的脯氨酸；植物體內的超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶活性均提高了。
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