我國(guó)南方大部分區(qū)域，包括江蘇、安徽、浙江、湖北等沿海灘涂地和低濕地資源豐富，水漬地造林綠化福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第48卷。

2019年7月有很大潛力。耐水濕樹(shù)種的篩選和推廣工作的積極開(kāi)展，不但能夠提高沿海地區(qū)和低濕地土地資源的利用率，且在農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)環(huán)境改善工作中具有重大意義。中山杉為落羽杉屬半常綠高大喬木，是由江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所通過(guò)落羽杉、墨西哥落羽杉及池杉3個(gè)樹(shù)種雜交選育出來(lái)的無(wú)性系。其樹(shù)形挺直優(yōu)美，葉綠期長(zhǎng)，生長(zhǎng)速度快，且可在排水不良的環(huán)境中生長(zhǎng)，成為生態(tài)、景觀和經(jīng)濟(jì)效益兼顧的不可多得的樹(shù)種。我國(guó)長(zhǎng)江中下游一帶夏季常發(fā)洪澇災(zāi)害，造林迫在眉睫。目前，通過(guò)中山杉的淹水試驗(yàn)主要研究其生長(zhǎng)、生理和光合特性，淹水脅迫對(duì)中山杉熒光動(dòng)力學(xué)的影響鮮有報(bào)道。植物光反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化中的葉綠素?zé)晒獠糠?，廣泛用于診斷植物體內(nèi)光合機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，及分析植物對(duì)逆境的響應(yīng)機(jī)理。本研究通過(guò)人工模擬淹水環(huán)境，對(duì)淹水過(guò)程中中山杉光響應(yīng)曲線、葉綠素快相熒光動(dòng)力學(xué)曲線及其參數(shù)進(jìn)行測(cè)定并分析，初步評(píng)價(jià)淹水脅迫對(duì)中山杉光合和熒光特性的影響，以期為我國(guó)濕地造林、園林造景和中山杉育種改良等提供參考。

光合作用是植物生長(zhǎng)與代謝等生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，植物90%以上的干物質(zhì)來(lái)自光合作用積累的有機(jī)物。光合作用能夠較充分地反映植物在一天之中光合能力的變化，且利用各項(xiàng)氣體交換參數(shù)的變化情況可探討影響光合作用的限制因素。本研究中，經(jīng)淹水脅迫60d的中山杉存活率為96。67%，其各項(xiàng)氣體交換參數(shù)均發(fā)生了變化。其中，Gs下降，Ci上升，Tr下降，最終表現(xiàn)為Pn下降。Farquharetal認(rèn)為氣孔限制值上升和Ci下降是Gs引起光合速率下降的充分條件，由此推測(cè)中山杉Pn降低不是受氣孔限制因素影響，而非氣孔限制因素才是主要原因之一，這與曹福亮等對(duì)烏桕淹水研究的結(jié)果一致。淹水60d后，即九月中旬，中山杉的葉片已出現(xiàn)部分老化現(xiàn)象，其光合功能有所下降，可以看出對(duì)照組的光響應(yīng)曲線也低于初始。處理組的光響應(yīng)曲線遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)照組，這說(shuō)明淹水脅迫對(duì)中山杉是一個(gè)長(zhǎng)期的傷害，加快了葉片的老化速率。淹水60d的中山杉可能是由于土壤氧氣供應(yīng)不足，造成根系氧氣匱乏，葉肉細(xì)胞的光合能力被破壞，葉肉細(xì)胞利用CO2的能力降低，最終導(dǎo)致處理組的光響應(yīng)曲線低于對(duì)照組。葉綠素快相熒光動(dòng)力學(xué)技術(shù)能夠排除碳反應(yīng)的干擾，探索測(cè)定光反應(yīng)系統(tǒng)中的活性、結(jié)構(gòu)和所處狀態(tài)。目前，該技術(shù)也應(yīng)用在植物光合、逆境等研究中。在典型的葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線中，J點(diǎn)熒光(Vj)的升高說(shuō)明QA大量積累，QA后面的電子傳遞鏈出現(xiàn)了破損。如果在極短的時(shí)間內(nèi)(J點(diǎn)之前)，葉綠素?zé)晒馍叱霈F(xiàn)在K點(diǎn)，則說(shuō)明放氧復(fù)合體系統(tǒng)(OEC)的活性受到抑制，因此K點(diǎn)可以作為OEC受到損害的一個(gè)特殊標(biāo)記。

采用JIP-test方法，比較J和K點(diǎn)相對(duì)熒光強(qiáng)度的變化(Vj和Vk)，可以計(jì)算出放氧復(fù)合體和QA之后電子傳遞鏈的受損程度。本試驗(yàn)的JIP-test分析表明，淹水脅迫后Vj和Vk均有所增加，但Vj升幅低于Vk，這說(shuō)明淹水脅迫對(duì)PSⅡ受體側(cè)的損害大于供體側(cè)。中山杉葉片單位面積內(nèi)反應(yīng)中心數(shù)量(ＲC/CSm)和PSⅡ電子受體庫(kù)容量(Sm)逐漸減少，QA到QB過(guò)程中的電子傳遞受到了抑制(ETo/CSm)，PSⅡ向PSⅠ的電子傳遞能力參數(shù)中Ψo和φEo無(wú)顯著差異，而φＲo顯著下降，最終表現(xiàn)為PSⅡ的PItotal受到顯著抑制。本試驗(yàn)結(jié)果與張虎等對(duì)湖北海棠淹水研究結(jié)果基本一致。因此，面對(duì)淹水逆境，中山杉葉片主要通過(guò)降低熱耗散及提升自身能量合成比例來(lái)提高植物的耐水淹性。本試驗(yàn)于夏季進(jìn)行，高溫與淹水脅迫同時(shí)發(fā)生，正迎合我國(guó)南方夏季洪澇災(zāi)害的實(shí)際情況。60d的淹水導(dǎo)致了中山杉Pn和Gs等光合指標(biāo)下降，葉綠素快相熒光中葉片PSⅡ電子受體側(cè)損害大于供體側(cè)且電子傳遞鏈?zhǔn)艿搅艘种?，植株葉片顏色部分變暗，葉片少量脫落，但植株很少死亡。結(jié)果表明，中山杉這一樹(shù)種具有較強(qiáng)的耐水能力，但長(zhǎng)時(shí)間的淹水脅迫會(huì)給其帶來(lái)一定的傷害。實(shí)際上，我國(guó)南方汛期帶來(lái)的澇害是屬于間歇性的淹水模式，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，中山杉可能更適合這一環(huán)境模式。