三峽庫區(qū)消落帶適生樹種在淹水變化條件下的生理生化適應(yīng)性研究.pdf

1、為闡明三峽庫區(qū)消落帶適生樹種在淹水變化條件下的生理生化適應(yīng)性機(jī)理，進(jìn)行適生樹種的篩選與優(yōu)選，并同時(shí)為三峽庫區(qū)消落帶植被恢復(fù)建設(shè)提供技術(shù)和理論支撐，本文模擬三峽庫區(qū)消落帶土壤水分變化特征設(shè)置了常規(guī)生長水分條件（CK組，土壤含水量為田間持水量的60％～63％）、輕度干旱水分脅迫（T1組，土壤含水量為田間持水量的47％～50％）、土壤水飽和（T2組，土壤表面一直處于潮濕狀態(tài)）以及水淹（T3組，苗木根部淹水超過土壤表面1cm）4個(gè)不同處理組，對

2、落羽杉和池杉當(dāng)年實(shí)生幼苗的光合生理生態(tài)適應(yīng)機(jī)制、物質(zhì)代謝適應(yīng)機(jī)理、土壤營養(yǎng)元素變化規(guī)律進(jìn)行對比研究。 1．研究結(jié)果表明，不同水分處理均顯著影響落羽杉幼苗光合色素、葉片氣體交換以及資源利用效率。其中，T3組光合色素含量一直處于最低，受到的影響最大且最為明顯；與T1和T2組在干重條件下的光合色素含量和CK組并無顯著差異形成鮮明對比。在T1環(huán)境下，落羽杉幼苗表現(xiàn)出較低光能利用效率、CO<,2>利用效率和凈光合速率，其凈光合速率與CK組

3、相比下降24.9％；相反在T2與T3環(huán)境下，其光能利用效率、CO<,2>利用效率和凈光合速率并未受到顯著影響，仍保持與CK組生長條件下一致的水平。 2．池杉幼苗光合色素含量T3組平均值最低，T2組平均值最高，而T1組在干重條件下的平均值高于T3組且小于CK組。池杉幼苗在T3組凈光合速率平均值與CK組無顯著差異，與T1組凈光合速率負(fù)向響應(yīng)能力形成鮮明對比；T2組池杉幼苗凈光合速率顯著高于對照組9.4％。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期，池杉幼苗各處理

4、組蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度與凈光合速率的變化保持著基本相同的對應(yīng)排序。 3．在T2和T3組，落羽杉幼苗的光合色素含量顯著低于池杉幼苗。在CK組，兩樹種幼苗凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、水分利用效率、表觀光能利用效率和表觀CO<,2>利用效率的平均值均無顯著差異。但是在T2組，落羽杉幼苗的凈光合速率、表觀光能利用效率和表觀CO<,2>利用效率平均值顯著低于池杉幼苗的平均值，與之在T3組的氣孔導(dǎo)度平均值顯著大于池杉幼苗形成鮮明對比。池杉

5、幼苗在T1組仍然保持著與CK組一致的蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度平均值，與落羽杉幼苗在T1組的蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度平均值顯著低于CK組形成對比。 4．不同水分處理對落羽杉幼苗主根、側(cè)根和根部蘋果酸、莽草酸含量以及生物量的影響程度有所差異，其中以T3組受到的影響最為明顯。T3組主根蘋果酸、莽草酸含量在整個(gè)試驗(yàn)期的平均值，顯著低于CK組分別達(dá)28.0％和16.4％：相反T3組側(cè)根蘋果酸、莽革酸平均含量則極其顯著地高于CK組分別達(dá)105.7％和1

6、52.6％，使得T3組根部也顯著地高于CK組分別達(dá)32.7％和26.2％。與之形成鮮明對比，主根、側(cè)根和根部蘋果酸、莽草酸含量在整個(gè)試驗(yàn)期的平均值，T1、T2與CK組相互之間分別均無顯著差異。 5．在整個(gè)試驗(yàn)期間，池杉幼苗側(cè)根蘋果酸平均含量T2和T3組極顯著地分別高出CK組1.7和2.2倍，高出TI組0.9和1.3倍；根部蘋果酸平均含量T2和T3組極顯著地依次高于CK組0.8和1.5倍，高于T1組0.5和1.2倍。T1組側(cè)根、根

7、部蘋果酸平均含量與CK組相比均未達(dá)到顯著差異。側(cè)根莽草酸平均含量T2和T3組分別高出CK組0.4和1.1倍，與T1組低于CK組0.5倍形成鮮明對比。池杉幼苗T1、T2和T3三組主根不論是蘋果酸還是莽草酸含量，均未與CK組達(dá)到顯著性差異。 6．在CK組，落羽杉幼苗根部蘋果酸含量顯著超過池杉幼苗47.7％；而在T3組，卻反而顯著低于池杉幼苗22.5％。二樹種幼苗根部蘋果酸平均含量在T1與T2組分別均無顯著差異。在每個(gè)處理組，落羽杉幼

8、苗主根、側(cè)根、根部莽草酸含量均分別高出同處理組對應(yīng)的池杉，除二者側(cè)根莽草酸含量在T2組未達(dá)顯著差異外，其余均達(dá)到顯著或極顯著差異。落羽杉幼苗在CK、T1、T2組的主根、側(cè)根、根部生物量均分別高出同處理組對應(yīng)的池杉，除二者側(cè)根生物量在T1組未達(dá)顯著差異外，其余均達(dá)到顯著或極顯著差異。但二樹種幼苗在T3組的主根、側(cè)根及根部生物量分別均無顯著差異性。 7．在整個(gè)試驗(yàn)期間，落羽杉幼苗土壤T1、T2和T3組有機(jī)質(zhì)平均含量相互之間均無顯著差

9、異，但依次極顯著地高于CK組5.8％、9.1％和9.9％。T2組pH平均值與CK組相比并未出現(xiàn)顯著差異，但T1與T3組卻分別顯著低于CK組2.9％和1.7％。T2組土壤在整個(gè)試驗(yàn)期間的全N含量平均值分別顯著高于CK和T1組8.3％、6.0％。雖然T3組全N含量平均值也分別高于CK和T1組3.7％、1.6％，但均未達(dá)到顯著差異的程度。各處理組土壤全P含量之間、全K含量之間分別均無顯著差異存在。T3組在整個(gè)試驗(yàn)期間的堿解N含量平均值最高，分

10、別顯著高出CK、T1和T2組15.3％、5.4％和6.2％。T2、T3、CK組速效P含量平均值相互之間均無顯著差異存在，與Y1組的速效P含量平均值極顯著地分別高于另外三組形成對比。T1組速效K含量平均值顯著高于CK組達(dá)11.7％；這與T2、T3、CK組相互之間均無顯著差異形成對比。 8．在整個(gè)試驗(yàn)期間，池杉幼苗土壤T3組有機(jī)質(zhì)含量平均值極顯著地分別高于CK、T1、T2組9.2％、5.6％和6.4％，而T1、T2以及CK組土壤有機(jī)

11、質(zhì)含量平均值之間均無顯著差異。T2、T3組土壤pH值分別顯著高出CK組3.0％～10.8％與4.1％～7.5％，而T2、T3組土壤在整個(gè)試驗(yàn)期間的pH平均值并無顯著差異。T3組土壤全N含量平均值極顯著高于CK、TI、T2組8.9％、5.8％和9.0％；而T1、T2、CK組土壤全N含量平均值相互之間則無顯著差異存在。各處理組土壤全P含量總體平均值之間、全K含量平均值之間均無顯著差異存在。T3組堿解N含量分別顯著高于CK、T1、T2組13.

12、5％、7.1％和6.7％。T1、T2組相互之間的堿解N含量平均值無顯著差異性，二者均顯著高于CK組總體平均值。土壤速效P含量平均值T2與T3組均顯著低于T1與CK組。土壤速效K含量平均值T1與T2組均顯著高于T3與CK組。 9．在同一處理組內(nèi)比較，落羽杉幼苗土壤的有機(jī)質(zhì)含量、pH值、堿解N含量、全P含量平均值均顯著或極顯著地高于池杉土壤。落羽杉幼苗土壤CK、T1、T2和T3組的全N含量平均值依次分別高出池杉土壤6.8％、6.0％

13、、15.8％和1.7％，除T3組未達(dá)顯著差異外，另外三組均達(dá)到極顯著差異。相反，落羽杉土壤CK、T1、T2和T3組的速效P含量平均值依次分別極顯著地低于池杉土壤60.6％、53.2％、53.8％和52.1％。然而，落羽杉土壤與池杉土壤在相同處理組內(nèi)的全K和速效K含量分別均無顯著差異性。落羽杉土壤與池杉土壤的有機(jī)質(zhì)含量均與各自的全N、全P以及堿解N含量成極顯著正相關(guān)，而與全K以及速效K無顯著相關(guān)性。落羽杉土壤的堿解N含量與pH值表現(xiàn)出極顯