Guadua amplexifolia光合生理与生态适应性研究

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Guadua amplexifolia是原产南美洲的大型丛生竹种,具有生物量大、竹材机械性能好、秆形独特等优良特性,2002年引入福建华安竹类植物园,为进一步推广利用该优良竹种,本试验测定了不同季节自然条件下的光合生理,对其生长状况和主要环境因子的影响进行了评价;并利用盆栽控制试验从温度、水分和土壤含盐量等方面探讨了其适生条件,主要结论如下:(1)G. amplexifolia在引种地福建华安四个季节的Pn和Tr日变化均为双峰曲线,春夏季节较明显。春夏季具有较高的日均Pn值和Pnmax,秋季相对较低的RH对Pn有一定的影响,冬季的低温是原产于热带的G. amplexifolia在此地生长的重要影响因子,Pn的峰值明显小于其他季节,AQY也明显下降,表明冬季低温已经造成该竹种光合能力下降,但尚能保持一定的Pn日均值,这对该竹种的生存至关重要。(2)日最低气温9℃以上,G. amplexifolia代谢旺盛,未受到低温胁迫,9℃时自由水/束缚水比值明显减小,代谢活性开始下降;3℃时出现轻微的叶尖褐变,测定的各项逆境保护指标也达到峰值,竹子受到较为严重的低温伤害;-2℃时叶片全部干枯卷曲,各项生理指标均下降到试验最低水平,经历-2℃低温伤害后,持续3℃以下低温6d左右,竹子全部枝条和竹秆上部白化干枯,可以认为-2℃已是G. amplexifolia忍耐的极限低温。(3)土壤相对含水率60%~70% G. amplexifolia叶片Cond降低,Pn和Tr也有不同程度的下降,但仍能保持较高的光合速率和蒸腾强度,无明显逆境反应;30%~40%胁迫20d,已经造成电解质外渗率显著增大和MDA显著积累等逆境生理反应,但光合限制因素还以气孔限制为主;持续干旱20d,土壤相对含水率已达12.8%,光合限制因素主要为非气孔限制,光合器官受到严重破坏,叶绿素含量显著降低,光合同化速率已小于呼吸速率;水淹持续20d光合生理受到一定影响,但无明显的逆境反映,30d逆境反应较为明显,半数叶片变黄,电解质外渗率显著增大,丙二醛和游离脯氨酸等含量明显上升,叶绿素含量下降。可以认为G. amplexifolia在土壤相对含水率80%~90%生长良好,60%~70%具有一定的生长潜力,30%~40%及以下则不宜长期生长,水淹不宜超过30d。(4)0.10%NaCl处理对Pn和Tr无显著影响,0.20%及以上处理浓度Pn和Tr均明显下降,且在处理前期主要表现光合的气孔限制,后期则主要表现为非气孔限制。0.20%及以上处理叶绿素含量下降幅度也明显增加,因此0.20%NaCl处理对G. amplexifolia光合生理和叶绿素含量的影响是一个临界浓度。土壤NaCl含量0.30%及以上胁迫40d叶片脱落率和电解质外渗率均已超过50%,抗氧化酶活性也低于CK;而0.20%及以下处理浓度保护酶活性10~40d均高于CK,MDA含量较低,电解质外渗率小于50%,可以认为0.30%及以上浓度处理对G. amplexifolia已造成严重伤害。因此土壤含盐量0.20%即可对G. amplexifolia的光合生理产生一定程度的影响,而0.30%及以上G. amplexifolia不适宜生长。
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