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论文选取了鼎湖山南亚热带森林演替中期和顶极阶段优势木本植物荷木(Schimasuperba),黧蒴(Castanopsis fissa),肖蒲桃(Acmena acuminatissima)和黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)为实验材料,分别置于自然光强、32%自然光强下长期生长并适应。用不同浓度的模拟酸雨浸泡短期处理植物离体叶片,实验取材分别为广州夏季和冬季,通过测量室温(25℃)和低温(处理温度:4℃)下叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量的变化及观察色素提取液可见光吸收光谱特性、光系统Ⅰ和光系统Ⅱ荧光参数等的变化,探讨酸雨对南亚热带森林群落演替的影响和生态学意义。结果如下:
1)人工控制室温条件下,离体叶片经pH4.5模拟酸雨处理7d之后,两种光强下生长的四种植物未出现可见伤害,且色素含量、光谱特性及Fv/Fm与对照组均没有明显差异。离体叶片经pH2.5模拟酸雨处理7d后,两种光强下生长的黄果厚壳桂的可见伤害程度较之其他三种植物轻;两种光强下生长的四种植物各色素含量与对照相比均有明显下降,但叶绿素a/叶绿素b都有明显上升;光系统Ⅱ Fv/Fm荧光成像显示,两种光强下生长的黄果厚壳桂光系统Ⅱ胁迫受损程度较之其他三种植物更轻,且低光下生长的黄果厚壳桂比高光下生长的损伤程度更轻。
2)测定两种光强下生长的四种植物的初始pH值发现,黄果厚壳桂的初始pH高于其他三种,这可能是其具有较强抗酸能力的一种内在机制。
3)人工控制室温条件下,高光下生长的黄果厚壳桂在经pH2.5和pH4.5的模拟酸雨处理后,其光系统Ⅱ电子传递效率(ETRⅡ)大幅度降低,同时环式电子流被激发,这可能是其提高自身抗酸能力的主动机制。
4)人工控制低温条件下,高光下生长的四种植物离体叶片经pH4.5模拟酸雨处理后,与对照相比,各色素含量明显升高;低光下生长的肖蒲桃和荷木各色素含量下降,黧蒴上升,黄果厚壳桂变化不大。经pH2.5处理后,除高光下生长的荷木色素含量有升高外,其他植物的色素含量均下降。
5)人工控制低温条件下,通过可见伤害判断叶片生理活性是否受损有其局限性,而依赖光系统Ⅱ Fv/Fm的大小更可靠。高光生长下的黄果厚壳桂、肖蒲桃和低光下生长的肖蒲桃对低温胁迫敏感。经pH2.5模拟酸雨处理7d后,跟未处理时相比黄果厚壳桂Fv/Fm下降幅度小于其他三种。
6)人工控制低温条件下,高光下生长的肖蒲桃和黧蒴经pH4.5模拟酸雨处理7d后与各自蒸馏水处理组叶圆片相比,其Fv/Fm更高,这可能是轻度酸胁迫可增强植物耐低温能力。
7)模拟酸处理时,通过色素提取液可见光吸收光谱分析可以得出叶圆片中有相当数量脱镁叶绿素的形成,依赖于Arnon法修正方程的叶绿素含量计算方法显其局限性。
8)两种光强下生长的黄果厚壳桂在室温和低温条件下都显示出高于其他三种植物的抗酸性,这说明酸沉降有利于南亚热带森林群落由以荷木、黧蒴为优势种的中期阶段向以黄果厚壳桂为优势种的顶级阶段演替。