论文部分内容阅读
湿生植物是园林绿化的重要树种,但其健康状况的测定与评价问题却一直是困扰景观工作者的难题。分析其原因,可能是对湿生植物的健康关键指标不了解,湿生植物健康指标与环境因子的关系值得探讨。本研究以北方8种常见湿生植物为研究材料,通过在水分胁迫处理下对其形态和生理等指标的测量,以曲线拟合和的方式筛选关键指标并分析指标与环境因子的关系,为研究湿生植物健康测定提供技术与方法,同时为湿地生态恢复与建设提供借鉴。以下是研究结果:(1)指标测定分析结果为:香蒲、红蓼、灯芯草、黄菖蒲、溪荪鸢尾在5种处理下均表现为株高略有增长。两栖蔊菜在干旱处理中表现为株高基本不变化,在淹水处理中其株高有着显著的增长。千屈菜在干旱处理中和0-10cm淹水处理中表现为株高略有增长,但在20-30cm和40-50cm除淹水处理中出现倒伏。慈姑在干旱处理中株高大幅下降,在淹水处理中慈姑株高基本不变。综合来看,大部分湿生植物的株高受干旱和淹水的影响不明显。短期淹水对偏水生湿生植物的株高影响不大,但能显著影响偏旱生湿生植物的株高,且淹水深度越大对其影响越显著。香蒲在20-30cm淹水处理中叶绿素SPAD值最高。两栖蔊菜在淹水深度超过30cm时,叶绿素值降低,生长开始受到影响。千屈菜可耐0-10cm短期淹水。红蓼、黄菖蒲、溪荪鸢尾在0-10cm淹水处理下叶绿素SPAD值最高,灯芯草、慈姑在40-50cm淹水处理下叶绿素SPAD值最高。干旱处理下8种湿生植物Fv/Fm、Fm、Fo、Yield值均下降。Fv/Fm值下降速率与干旱程度成正比。对于淹水处理,红蓼、灯芯草、黄菖蒲、溪荪鸢尾的Fv/Fm值受淹水影响不大。千屈菜在淹水处理中Fv/Fm值与淹水深度成正比,且在淹水结束后能够回升。本试验研究植物在淹水期间Fm、Fo、Yield值会出现下降,随淹水结束逐渐会回升,但部分偏水生和挺水湿生植物下降幅度不大。淹水深度对Fo下降程度影响不大。q P在干旱处理中呈单峰曲线,最高值出现在9月初,在淹水处理中随淹水先减小后上升。NPQ在干旱和淹水初期总体保持在较高水平,随着干旱和淹水胁迫的加剧而逐渐减小,淹水胁迫解除后稍有恢复。r ETR随干旱、淹水胁迫变化规律不明显。综合所测定的形态与生理指标来看,8种湿生植物中,千屈菜、两栖蔊菜对比其他6种湿生植物具有较强的耐旱性,香蒲、红蓼、慈姑、灯芯草、溪荪鸢尾的抗涝能力较强强,其次是黄菖蒲,两栖蔊菜也具有一定的抗涝能力,千屈菜抗涝能力最弱。黄菖蒲、溪荪鸢尾、红蓼在0-10cm淹水环境中更适合生长,香蒲在20-30cm淹水环境中生长最为适合,灯芯草、慈姑在40-50cm淹水环境下能更好地生长,千屈菜可耐10cm以下短期淹水。(2)本文采用matlab软件对8种湿生植物形态和生理的多个健康评价指标进行随时间变化的方程拟合,拟合程度检验采用决定系数R2分析。结果表明:叶绿素SPAD值、Fv/Fm、NPQ这些指标的拟合水平较高,R2达到了0.9以上。证明三个指标对于不同健康状态的湿生植物有着较好的适用性。(3)为弄清楚所得指标与其他环境因子的关系,本试验对筛选出的三个指标进行通径分析。结果显示:叶绿素SPAD值与环境因子有显著的相关性。叶绿素SPAD值与Tair、RH呈显著的正相关,Tair通过RH对叶绿素SPAD值间接作用最显著,因此,叶绿素SPAD值受Tair、RH的共同影响。Fv/Fm与环境因子并未显著相关,影响Fv/Fm最重要的环境因子是Tair;环境因子对Fv/Fm的直接作用的强弱顺序为Tair>RH>PAR。NPQ与环境因子并没有显著相关,但PAR是NPQ的重要影响因子。环境因子对NPQ的直接作用由强到弱分别为Tair>RH>PAR。因此,PAR影响NPQ的方式主要是通过间接作用而不是直接作用。