论文部分内容阅读
池杉（Taxodium distichum var.imbricatum）是构建消落带植被的优良适生乔木物种,水分是限制其生长发育的主要环境因子。为探究不同种源池杉幼苗对水分的适应机制,本研究以浙江安吉（ZJAJ）、江西分宜（JXFY）、广西凭祥（GXPX）3个种源的池杉实生幼苗为研究对象,利用不同浓度聚乙二醇（PEG-6000）与Hoagland的混合液模拟干旱胁迫,设置6个PEG-6000浓度梯度（0、5%、10%、15%、20%、25%）,测定不同干旱程度对3个种源池杉幼苗生理生化特性的影响。同时利用盆栽实验法模拟淹水胁迫,设置4个淹水处理:轻度淹水（没过表土15cm）、中度淹水（没过表土30cm）、没顶淹水（没过表土45cm）和不淹水（CK）,测定不同淹水程度对3个种源池杉幼苗生长、生理及土壤细菌的影响,探究池杉幼苗对干旱与淹水的适应机制,以期为其引种驯化、抗旱、耐涝种源筛选与培育、消落带植被选择及池杉抗性育种提供一定的参考。主要的结果如下:（1）干旱胁迫下,3个种源池杉幼苗丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD酶）和抗坏血酸过氧化物酶（APX酶）活性均随着干旱胁迫程度的增大而逐渐升高;ZJAJ和JXFY种源的叶绿素a、b及总叶绿素含量均随着干旱胁迫程度的增大而逐渐升高,而GXPX种源的各叶绿素含量则均随着干旱胁迫程度的增大呈先下降再上升的趋势;ZJAJ和GXPX种源的过氧化物酶（POD酶）活性随着干旱胁迫程度的增大而逐渐升高,而JXFY种源的POD活性则随着干旱胁迫程度的增大呈先上升再下降的趋势。（2）淹水胁迫下,3个种源池杉幼苗的株高增量、地径增量、根生物量、茎生物量、叶生物量、总生物量、总根长、总根体积、总根表面积、根平均直径、根尖数均随着淹水程度的增加呈先升高再降低的趋势。3个种源池杉幼苗的叶绿素a、b及总叶绿素含量均随着淹水程度的增加而呈先升高再降低的趋势,而MDA含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、APX活性随着淹水程度的增大呈先降低再升高的趋势。ZJAJ种源池杉的POD活性随着淹水程度的增大呈先降低再升高趋势,而JXFY和GXPX种源池杉的POD活性则呈逐渐升高的趋势。（3）轻度淹水对3个种源池杉种植土壤中微生物物种组成丰富度和均匀度均无显著影响。变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、奇古菌门（Parvarchaeota）、放线菌门（Actinobacteria）等为池杉土壤细菌优势菌门,根瘤菌目（Rhizobiales）、土圈菌目（Pedosphaerales）、酸杆菌目（Acidobacteriales）、黄单胞菌目（Xanthomonadales）等为优势菌目。轻度淹水不会对细菌的优势菌种组成造成很大影响,但会改变其相对丰度,淹水会降低3个种源的变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门和放线菌门的相对丰度,提高的疣微菌门、厚壁菌门、绿弯菌门等的相对丰度,轻度淹水也会提高根瘤菌目等的相对丰度,GXPX种源富集更多的甲烷微菌纲（Methanomicrobia）,ZJAJ种源则富集更多的梭菌纲（Clostridia）,而JXFY则无特征微生物。土壤微生物物种组成与植物根系的生长和植物生理活动之间存在密切关系。轻度淹水会造成微生物群落结构差异,导致其微生物群落部分功能发生改变,轻度淹水会降低酮体的合成与降解和脂肪酸代谢等功能,但会提高氨基酸的生物合成与代谢、辅酶、抗生素、蛋白质等的生物合成、细菌趋化性、错配修复、光合生物的固碳作用等功能,从而间接影响池杉的生长,使其在轻度淹水条件下更好的生长。（4）利用主成分及隶属函数等方法对3个种源的池杉进行抗旱及耐涝性综合评价,结果表明3个种源池杉幼苗的抗旱性强弱表现为ZJAJ＞JXFY＞GXPX。轻度淹水有利于池杉幼苗的生长,但过度的淹水则会抑制其生长,3个种源池杉幼苗耐涝性强弱表现为GXPX＞ZJAJ＞JXFY。综上所述,浙江安吉（ZJAJ）种源池杉具有较强的抗旱性及耐涝性,可优先考虑其作为消落带植被优质种源,广西凭祥（GXPX）种源具有较强的耐涝性,可考虑种植于长期淹水环境。池杉适合在根系淹没或水饱和土壤条件下种植,若在干旱地区种植,需及时补充水分,更有利于其生长。