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无瓣海桑和秋茄对不同盐度育苗环境的生态响应

王金旺  郑坚  陈秋夏  
【摘要】:研究了不同盐度育苗环境中,无瓣海桑和秋茄的生长、叶片形态及色素和离子浓度、光合作用及叶绿素荧光的变化。结果表明,无瓣海桑株高表现出"慢-快-慢",而秋茄呈现"快-慢-快-慢"的生长形式;随着盐度的增加,无瓣海桑株高、株高生长率、植株生物量逐渐降低,而秋茄的这些生长参数在170mMNaCl盐度环境中均为最大。盐度(≧340mMNaCl)显著降低受试植物叶长和叶宽,高盐度环境中植株叶片生长更小;盐度对秋茄叶长的影响大于叶宽(P=0.013),随着盐度的增加,秋茄叶片由椭圆形向圆形变化,但对无瓣海桑叶片长宽比无显著影响(P=0.217)。秋茄叶片叶绿素和类胡萝卜素含量随着盐度增加逐渐增加,增幅为12-45%,无瓣海桑则呈先增后降趋势;叶绿素a/b比值随盐度的增加无显著变化,但随着盐度处理时间的延长有降低趋势。随盐度的增加,受试植物叶片Na+含量显著增加,无瓣海桑Na+含量增加幅度高于秋茄(487%82%);无瓣海桑Cl-含量显著增加(306%),而秋茄则保持相对稳定;Ca2+、Mg2+、K+含量显著降低,但Na+/K+显著增加。环境盐度的增加影响了受试植物气体交换参数值,净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均在510mMNaCl盐度条件下出现最低值;然而,盐度对无瓣海桑光合作用抑制效应高于秋茄,相对于0mMNaCl,510mMNaCl盐度环境中的无瓣海桑Pn、gs、Ci、Tr降低了23-86%,而秋茄降低了15-62%。在0mMNaCl条件下,由光响应曲线(Pn-PPFD)和二氧化碳响应曲线(Pn-Ci)模拟得到的无瓣海桑最大光合速率(Amax)、羧化效率(CE)、最大羧化效率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)高于秋茄;随着盐度的增加,无瓣海桑Amax、CE、Vcmax、Jmax逐渐降低,秋茄则呈现先增后降趋势,在170mMNaCl中达到最大值;与0mMNaCl相比,无瓣海桑CE、Vcmax、Jmax在510mMNaCl环境中降低率(55-79%)高于秋茄的下降程度(45-68%)。随着盐度的增加,无瓣海桑PSII最大光能转换效率(Fv/Fm)和PSII电子传递量子效率(PSII)逐渐降低,而秋茄Fv/Fm和?PSII呈现先增加后降低趋势,分别在170和340mMNaCl环境中最大。适度盐度利于PSII光能捕获效率(F'v/F'm)增加,在170mMNaCl环境中秋茄和无瓣海桑F'v/F'm最大。随着盐度的增加,秋茄光化学淬灭系数(qP)呈先增后降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)呈逐渐增加趋势,与类胡罗卜素含量较为一致;而无瓣海桑qP呈逐渐降低趋势,NPQ呈现先降后降增趋势,与类胡罗卜素含量变化不一致。无瓣海桑F'v/F'm与qP、NPQ呈显著相关性(P0.01),而秋茄F'v/F'm与qP、NPQ相关性不强(P0.05)。这些结果表明,盐度影响红树植物光合作用的影响主要通过影响色素的合成,改变气孔运动,影响磷酸核酮糖羧化酶最大羧化效率和饱和光强下电子传递效率,影响光能捕获效率和电子传递量子效率等途径来实现;且盐度胁迫条件下这两种植物过剩的光能耗散途径不同。因此,秋茄的盐度适生范围较无瓣海桑广,≦340mMNaCl的盐度生境均能较好生长,170mMNaCl的盐度生境是其最佳生长环境;无瓣海桑具有强烈的低盐度生境偏好,其生境盐度应低于170mMNaCl。

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