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- 完全淹水解除后‘中山杉 407’生长及 光合特性的恢复
- 发布日期:[2021/04/22]
由于冬蓄夏泄,长江三峡水库的水位常年在145~175m之间涨落,形成了水位落差达30m的消落带。在此范围内,许多原有物种因遭受阶段性完全淹没而难以生存,生态环境趋于恶化,引起了环境生态研究者的广泛关注。国内外专家普遍认为,植被种植是修复消落带受损生态系统的有效途径之一,而筛选能够耐受较长时间淹水甚至是完全淹水的树种则被认为是修复的关键。
目前,关于三峡库区消落带适生植物筛选的研究主要集中于草本植物,如香附子(Rhizomacy[1]peri)、香根草(Vetiveriazizanioides)、野古草(ArundinellaanomalaSteud.)等,以及少数木本植物,如秋华柳(Salixvariegata)、南川柳(Salixrosthornii)等。落羽杉属的原生环境多为河流冲积平原,受潮汐影响的海岸平原,排水不畅的沼泽湖泊、沼泽周围及有周期性淹水的低地,故具有耐水淹的特性。
中山杉(Taxodiummucronatum‘Tenore’♀×T.distichum(Linn.)‘Rich’♂)是江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)从落羽杉属(Taxo[1]dium)种间杂交组合中选育的优良无性系,具有速生、耐水、耐盐碱等特性,目前已大量应用于云南昆明滇池、安徽巢湖和重庆三峡库区湿地的生态恢复建设。重庆市万州区三峡库区的试验表明,种植在水位163~175m之间的‘中山杉118’受到最长完全淹水时间长达122d, 没顶深度达12m,淹水后仍能获得90%的造林成活率。室内试验同样表明,‘中山杉405’、‘406’、‘407’等品种经过3个月完全淹水,仍然可以成活。在对中山杉耐水淹机制的研究中发现,中山杉主要是通过活性氧解毒作用以及保证能量供应来缓解淹水带来的缺氧伤害。
然而,在植物经过淹水胁迫后的恢复阶段,无氧呼吸所积累的代谢物质会氧化成毒性更强的物质,对植物产生进一步伤害。同时,植株体内还会产生大量的活性氧离子,活性氧离子的过量积累会导致植物细胞的死亡,即缺氧后伤害。这些因素都会影响植物在水淹胁迫后的存活率,而耐淹的植物则可以在淹水胁迫解除后抵御伤害,恢复正常的生理和代谢功能。在淹水胁迫接触后的恢复过程中,植物补充能量的根本来源是光合作用合成的有机物,所以植物经过水淹回到陆生环境后,是否可以恢复光合作用,合成足够的碳水化合物,直接影响其生存的问题。
笔者在前期试验的基础上,测定‘中山杉407’在完全淹水解除后,恢复阶段的光合指标、叶绿素荧光参数以及生长指标的变化情况,以期探索‘中山杉407’在完全淹水后的恢复机制,为三峡库区消落带等湿地生态系统恢复与构建过程中的植物筛选提供科学依据。