我國南方大部分區(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(自然科學(xué)版)第48卷。

2019年7月有很大潛力。耐水濕樹種的篩選和推廣工作的積極開展，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，是由江蘇省中國科學(xué)院植物研究所通過落羽杉、墨西哥落羽杉及池杉3個樹種雜交選育出來的無性系。其樹形挺直優(yōu)美，葉綠期長，生長速度快，且可在排水不良的環(huán)境中生長，成為生態(tài)、景觀和經(jīng)濟效益兼顧的不可多得的樹種。我國長江中下游一帶夏季常發(fā)洪澇災(zāi)害，造林迫在眉睫。目前，通過中山杉的淹水試驗主要研究其生長、生理和光合特性，淹水脅迫對中山杉熒光動力學(xué)的影響鮮有報道。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)光合機構(gòu)運轉(zhuǎn)，及分析植物對逆境的響應(yīng)機理。本研究通過人工模擬淹水環(huán)境，對淹水過程中中山杉光響應(yīng)曲線、葉綠素快相熒光動力學(xué)曲線及其參數(shù)進行測定并分析，初步評價淹水脅迫對中山杉光合和熒光特性的影響，以期為我國濕地造林、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與代謝等生命活動的基礎(chǔ)，植物90%以上的干物質(zhì)來自光合作用積累的有機物。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)曲線遠遠低于對照組，這說明淹水脅迫對中山杉是一個長期的傷害，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，葉肉細胞的光合能力被破壞，葉肉細胞利用CO2的能力降低，最終導(dǎo)致處理組的光響應(yīng)曲線低于對照組。葉綠素快相熒光動力學(xué)技術(shù)能夠排除碳反應(yīng)的干擾，探索測定光反應(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)動力學(xué)曲線中，J點熒光(Vj)的升高說明QA大量積累，QA后面的電子傳遞鏈出現(xiàn)了破損。如果在極短的時間內(nèi)(J點之前)，葉綠素?zé)晒馍叱霈F(xiàn)在K點，則說明放氧復(fù)合體系統(tǒng)(OEC)的活性受到抑制，因此K點可以作為OEC受到損害的一個特殊標記。

采用JIP-test方法，比較J和K點相對熒光強度的變化(Vj和Vk)，可以計算出放氧復(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，這說明淹水脅迫對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電子受體庫容量(Sm)逐漸減少，QA到QB過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。本試驗結(jié)果與張虎等對湖北海棠淹水研究結(jié)果基本一致。因此，面對淹水逆境，中山杉葉片主要通過降低熱耗散及提升自身能量合成比例來提高植物的耐水淹性。本試驗于夏季進行，高溫與淹水脅迫同時發(fā)生，正迎合我國南方夏季洪澇災(zāi)害的實際情況。60d的淹水導(dǎo)致了中山杉Pn和Gs等光合指標下降，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)且電子傳遞鏈受到了抑制，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，中山杉這一樹種具有較強的耐水能力，但長時間的淹水脅迫會給其帶來一定的傷害。實際上，我國南方汛期帶來的澇害是屬于間歇性的淹水模式，從試驗結(jié)果來看，中山杉可能更適合這一環(huán)境模式。