水分胁迫对山乌桕幼苗生长及生理生化的影响

【目的】探讨山乌桕幼苗在水分胁迫下的响应机理,研究不同水分梯度对山乌桕幼苗生长发育以及生理生化的影响,以期为山乌桕苗期水分管控和优质树种的培育提供理论依据。【方法】以50 cm高的山乌桕幼苗为试验材料,设置正常供水(CK)(田间持水量的70%±5%)、干旱胁迫(SD)(田间持水量的40%±5%)、淹水胁迫(SF)(水面没过盆栽苗土面2cm)共3个土壤水分梯度,测定其苗高、地径、叶面积、生物量等生长指标,以及脯氨酸Pro、丙二醛MDA、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD、脱落酸ABA、生长素IAA、赤霉素GA3、玉米素核苷ZR等生理指标,并运用相关性、主成分以及隶属函数分析的方法对试验材料抗旱耐淹能力大小进行综合评价。【结果】水分胁迫对山乌桕幼苗的苗高、地径、叶面积的生长存在显著影响,生长指标增长量变化从高至低依次为SF>CK>SD,根冠比从高至低依次为SF>SD>CK,地上生物量大于地下生物量。在生理方面,幼苗在胁迫21 d后,胁迫组内的POD、SOD活性的清除能力降低不足抵御活性氧带来的伤害,使MDA含量增速加快,最大变化幅度达到35.02%;在胁迫28 d时,SF组内Pro发挥的调节能力达到最强;试验前后(IAA+GA3+ZR)总含量小于ABA含量,胁迫组内IAA/ABA、GA3/ABA、ZR/ABA的比值均低于CK水平,而IAA/GA3、IAA/ZR、GA3/ZR的比值高于CK水平,内源激素各含量间的平衡以及比例分配影响自身生长;运用相关性分析、主成分分析和隶属函数分析等综合评价方法,研究发现山乌桕幼苗的抗涝性大于抗旱性。【结论】山乌桕幼苗通过调节自身的生长特性、渗透调节物质、抗氧化酶系统以及内源激素含量比例分配来减轻水分胁迫带来的伤害,维持细胞正常生长发育,表明山乌桕具有一定的抗旱和抗涝能力。

杉木伐桩活细根活力、非结构性碳含量及其碳氮磷化学计量变化特征

伐桩(stump)是森林经营过程中人工采伐剩余物,长期存在于森林生态系统中,其在水土保持、碳(C)吸收以及森林更新方面发挥的生态功能已受到关注,但伐桩活细根的活力,以及非结构性碳水化合物(NSC)和C、氮(N)、磷(P)含量随时间的如何变化尚不清楚.以湖南省临武县2014-2022年国家储备林建设期间产生的杉木(Cunninghamia lanceolata)伐桩为研究对象,采用空间换时间的方法,分析活细根的活力、NSC以及C、N、P含量随时间的变化规律,探讨其产生原因.结果显示:(1)随伐桩存留时间的延长,细根C含量在第一年显著上升,之后整体呈现下降趋势,从采伐第一年(2022年)到第9年(2014年)下降了10.06%;而N和P含量在第一年有所下降,随后逐年上升,直到第9年(2022年)分别增加了70.06%和103.03%;(2)杉木伐桩细根根系活力在采伐后的9年内仍较强,活力值介于92.34-113.22μg g^(-1)h^(-1)之间,整体呈现缓慢下降趋势;(3)杉木伐桩活细根NSC含量变化不显著,维持在228.59-267.65 mg/g之间.本研究表明杉木采伐9年后,伐桩活细根仍然保持较强的活力,能够持续从土壤中吸收N和P并将其储存于细根内,导致这些元素含量逐年上升;NSC总含量的稳定性可能暗示杉木伐桩细根NSC含量需要保持在一定阈值范围内,以维持根系的活力并使其在土壤中存活更长时间.(图3表1参50)