干旱-复水对桂西北喀斯特地区青冈栎幼苗叶片光合能力、叶绿素荧光和显微结构的影响
Effects of drought-rehydration on photosynthetic capacity,chlorophyll fluorescence,and microstructure of Cyclobalanopsis glauca seedling leaves in Karst Area of Northwest Guangxi
摘要[目的]探讨喀斯特地区适生种青冈栎幼苗对"干旱-复水"环境的适应机制,为该地区植被恢复和人工造林提供理论依据.[方法]以当年生实生苗为材料,通过盆栽控水试验研究4种土壤干旱胁迫强度[对照(-0.1 MPa)、轻度干旱(-0.5 MPa)、中度干旱(-0.9 MPa)和重度干旱(-1.5 MPa)]及复水处理对叶片水分状况、光合效率、叶绿素荧光和解剖结构参数的影响.[结果](1)随干旱胁迫加剧,叶片相对含水率、水势、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均显著降低,而气孔限制值(Ls)显著增加,但轻度胁迫下各光合参数以及轻中度胁迫下瞬时水分利用效率(WUE)均不受显著影响.复水后,各干旱处理叶片水分参数、Pn、Tr、Gs、Ci、WUE均比复水前提高,Ls比复水前降低;轻度胁迫复水后叶片水分和光合参数均优于对照,中度胁迫仅Ls未恢复,重度胁迫复水后叶片水分和光合参数均未恢复.(2)随干旱胁迫加剧,叶片初始荧光(Fo)显著增加,最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)和潜在光化学效率(Fv/Fo)均显著下降,且在轻度胁迫下均与对照显著差异.复水后,各干旱胁迫处理Fm、Fv/Fm和Fv/Fo比复水前提高,而F.均略低于复水前,轻度胁迫复水后各叶绿素荧光参数均恢复或优于对照,中度和重度胁迫复水后Fo未恢复,且重度胁迫复水后Fv/Fm仅为0.75.(3)随干旱胁迫加剧,叶片厚度、上下表皮厚度、气孔密度、主脉导管直径均显著增加,叶片气孔器长度、宽度、开口面积、海绵组织厚度均显著降低,而栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度均表现为中度>轻度>对照>重度.复水后,各干旱胁迫处理气孔开口面积和主脉厚度比复水前显著提高;而轻度胁迫叶片结构参数也均恢复或优于对照,中度胁迫气孔开口面积仍显著低于对照,重度胁迫气孔开口未能恢复打开,主脉厚度也低于对照.[结论]青冈栎幼苗有较强耐旱性和旱后恢复能力,适合作为喀斯特地区的生态恢复树种,但在青冈栎幼苗抚育阶段应免受中度以上干旱胁迫(-0.9 MPa),以利于旱后恢复生长.
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