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本研究在前期对山西矿区自然定居和人工植被群落进行广泛调查与研究的基础上,选择耐旱、耐贫瘠、适应性强的豆科草本植物紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的3种典型种植模式为研究对象——紫花苜蓿单种(M)、紫花苜蓿+冰草(Agropyron cristatum)混种(M+A)、紫花苜蓿+早熟禾(Poa annua L.)混种(M+P),以矿区生土和熟土为供试土壤基质,温室盆栽种植2年后,设置3个水分梯度——适宜水分(T1)(对照)、中度干旱(T2)和重度干旱(T3)(分别为田间持水量的75±5%,55±5%,35±5%),进行温室控水试验,采用生化技术和Li-6400XT光合作用系统等方法,研究不同土壤基质和不同种植模式下,紫花苜蓿(单/混种)对干旱胁迫的生态适应性,主要研究内容和结果如下：(1)干旱胁迫对紫花苜蓿(单/混种)叶片水分生理特性的影响与T1相比,在T2和T3下,两种基质上紫花苜蓿(单/混种)叶片相对含水量(RWC)和叶绿素含量分别显著降低5.03%-14.10%、15.33%-25.09%；叶片相对水分亏缺(RWD)显著升高20.75%-100.28%。(2)干旱胁迫对紫花苜蓿(单/混种)抗氧化酶系统的影响与T1相比,在T2和T3下,两种基质上紫花苜蓿(单/混种)叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量显著升高(p<0.05)。T3下,生土上紫花苜蓿(M)的SOD和POD升幅最大,分别为39.22%和105.88%,熟土上紫花苜蓿(M+P)的SOD和POD升幅最大,分别为45.97%和119.80%；两种土壤基质上,单种紫花苜蓿(M)比混种紫花苜蓿的MDA含量高,升幅大,脂膜过氧化程度高。(3)干旱胁迫对紫花苜蓿(单/混种)光合特性的影响与T1相比,在T2和T3下,两种基质上紫花苜蓿(单/混种)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)和气孔导度(Gs)显著降低。T3下,生土上单种紫花苜蓿(M)的Pn、Tr、Gs降幅最小,分别为59.39%、34.58%和56.04%,其WUE降幅(37.99%)略大于混种紫花苜蓿(33.84%和34.81%)；熟土上紫花苜蓿(M+P)的Pn、WUE、Gs降幅最小,分别为39.17%、17.57%和53.90%。(4)干旱胁迫对紫花苜蓿(单/混种)根际土壤酶活性的影响与T1相比,在T2和T3下,两种基质上紫花苜蓿(单/混种)根际土壤脲酶和蔗糖酶的活性显著降低(p<0.05)。3个水分梯度下,生土比熟土中紫花苜蓿(单/混种)根际土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性低。(5)紫花苜蓿(单/混种)对干旱胁迫的生态适应性评价通过隶属函数综合评价得出,生土中,中度干旱下紫花苜蓿(单/混种)的隶属度均值排序为：紫花苜蓿(M)>紫花苜蓿(M+A)>紫花苜蓿(M+P),重度干旱下紫花苜蓿(单/混种)的隶属度均值排序为：紫花苜蓿(M)>紫花苜蓿(M+P)>紫花苜蓿(M+A)；熟土中,紫花苜蓿(单/混种)的隶属度均值排序为：紫花苜蓿(M+P)>紫花苜蓿(M)>紫花苜蓿(M+A)。生土中单种紫花苜蓿(M)比混种抗旱性高,熟土中紫花苜蓿(M+P)比单种紫花苜蓿(M)抗旱性高。生土比熟土中紫花苜蓿(单/混种)的抗旱性低。采用系统聚类方法分析结果与隶属度均值排序一致。综上所述,从植物生理生态角度来看,在干旱缺水、土壤贫瘠的山西矿区进行植被恢复时,生土上宜采用紫花苜蓿单种模式,熟土(覆表土)上宜采用紫花苜蓿+早熟禾混种模式。