《植物生理学报》 2020, 56(1): 83-92

模拟河岸带夏季水位变化对水蓼生长及其光合荧光特性的影响

简敏菲^1,2,*, 吴希恩¹, 张乖乖¹, 黎芳¹, 丛明旸³

¹江西师范大学生命科学学院, 江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室, 南昌330022; ²江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室, 南昌330022; ³江西师范大学分析测试中心, 南昌330022

通信作者：简敏菲；E-mail: jianminfei0914@163.com

摘　要：

为探讨河岸带夏季水位频繁波动的变化对河岸带湿地植物产生的胁迫及影响, 选择鄱阳湖-乐安河段河岸带湿地优势草本植物水蓼(Polygonum hydropiper)为供试材料, 室内采用盆栽实验培养植物, 分别设置常规控水对照组、浸润组、半淹组和全淹组4个实验组, 并分别置于4个不同钢化玻璃水缸中。通过控制缸中水位模拟鄱阳湖-乐安河段河岸带水位动态变化特征, 分别经历“淹水-干旱-常规控水” 3个不同阶段, 共持续46 d, 研究不同水位条件对水蓼生长及其光合荧光特性的影响。各控制组代码分别为对照组(CK)、浸润组(INF)、半淹组(HS)、全淹组(FS)、对照-干旱组(CD)、浸润-干旱组(ID)、半淹-干旱组(HD)和全淹-干旱组(FD)。结果表明, 第一阶段水淹胁迫14 d后, 与CK组相比, INF组和HS组的净光合速率(P_n)、叶绿素a含量(Chla)、叶绿素总量(Chlt)等参数均显著下降; 胞间CO2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、稳态下的有效量子产率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(q_P)、非光化学淬灭系数(NPQ)等指标均显著上升; 而FS组的上述各参数值均下降。同时, 水淹胁迫也导致FS组的生物量较CK组显著下降。第二阶段干旱胁迫14 d后, 与CK组相比, HD组和FD组的Pn、 Gs及生物量等均显著下降, Chla、 Chlt上升, 而CD组的F_v/F_m、稳态下的最大量子产率(QY_max)等荧光参数均显著下降。表明前期水淹并未增加水蓼对后期干旱胁迫的光合生理敏感性。第三阶段常规控水条件恢复14 d后, 各处理组的生物量、光合参数、叶绿素荧光参数和叶绿素含量等参数均趋于平稳或恢复到正常水平。水蓼不仅耐水淹且能耐旱, 是湿地河岸带或洲滩植被恢复与重建的优选物种。

关键词：乐安河; 河岸带; 水生植物; 水蓼; 水淹; 干旱; 光合荧光特性

收稿：2019-09-15   修定：2019-10-30

资助：国家自然科学基金(41461042和31700168)和江西省科技支撑计划(20161BBG70004)。