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本文研究了互叶白干层(Melaleuca alternifolia)在淹水和退水条件下的形态和生理生化特征,对互叶白干层适应淹水的机制以及退水后的恢复机制进行了初步探讨,为互叶白干层在水库消涨带和江河堤坝植被恢复的应用提供一定的理论依据。结果如下:
1、互叶白千层对淹水的生理生态响应淹水对地下根产生一些不利的影响。随着淹水时间的延长,互叶白干层地下根逐渐退化,地下根活力急剧下降。淹水6个月时,地下根的数量、长度、生物量和根活力分别为对照的83.07%、71.85%、58.53%和31.36%。同时,淹水诱导互叶白干层形成不定根和通气组织以适应淹水环境。淹水3O天后,少数植株在茎基部有不定根发生。淹水3个月后所有植株都长有不定根。不定根的数量和生物量随着淹水时间的延长而不断增加,不定根着生位置随着淹水时间的延长而逐渐上移,到实验结束时已经接近水面;淹水条件下,根孔隙度迅速增加,显著高于对照。淹水对互叶白干层地上部分影响不大,株高和生物量与对照相比没有明显差异。
淹水对光合作用产生了一定的影响。淹水组植株叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔传导率与对照相比,都有不同程度的下降。叶绿素荧光参数Fo、Fm和Fv/Fm比较稳定,与对照相比没有差异。淹水初期,Yield和qP维持较高水平,随后迅速下降并维持较低水平:淹水后期,淹水组Yield和qP显著低于对照。NPQ变化与Yield和qP相反,整个淹水期间,淹水组NPQ显著高于对照。此外,淹水组电解质渗出率显著高于对照。
2、互叶白千层在退水后的恢复退水后,淹水组不定根基本死亡,地下根开始恢复,产生大量新根。地下根的数量、长度、生物量、根活力和根冠比在退水一个月后都已接近或高于对照。退水过程中,淹水组根孔隙度呈现先升后降,但均明显高于对照。淹水组植株相对生长速率在退水后显著高于对照组。
退水开始时,淹水组叶绿素含量都显著低于对照组。随着退水时间延长,淹水组叶绿素含量先降低后升高,退水后期已接近对照。退水期间,淹水组净光合速率先降低后升高,退水后期渐渐接近对照组。气孔传导率和蒸腾速率的变化规律与净光合速率相似。此外,淹水组电解质渗出率在退水前期明显高于对照,其中10-14天时急剧升高,之后逐渐降低趋于稳定,并与对照接近。
退水期间,除在退水10-14天有所下降外,Fo、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm变化不大,与对照相比无显著差异。退水期间,Yield和qP先降低后回升,退水前期显著低于对照,后期已接近或高于对照。NPQ变化与Yield和qP相反,退水前期淹水组NPQ维持较高水平并显著高于对照组,后期都显著低于对照组。
总之,互叶白干层在淹水胁迫下受到了一些不利的影响,但是通过形成发达的通气组织、产生不定根和自身的生理调节功能,互叶白千层表现出非常强的耐淹能力,淹水6个月后仍能维持正常的生长。退水初期,植株不能迅速适应变化的环境,生长受到了一定影响。但随着大量新生地下根的形成,退水30-60天后都能恢复正常生长。