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濱海沙地3種防護(hù)林樹種不同季節(jié)葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)及季相變化

2018-10-12 06:33葛露露孟慶權(quán)何宗明胡歡甜邱嶺軍
關(guān)鍵詞:濕地松木麻黃防護(hù)林

葛露露,孟慶權(quán),林 宇,何宗明*,胡歡甜,邱嶺軍

福建東南沿海防護(hù)林帶是我國(guó)近海岸生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,也是我國(guó)最重要的防護(hù)林帶之一[1]。濱海沙地土壤貧瘠、夏季臺(tái)風(fēng)侵襲、環(huán)境惡劣已成為制約防護(hù)林生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素[2-4]。木麻黃(Casuarina equisetifolia)、濕地松(Pinus elliottii)和尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)作為濱海沙地的主要防護(hù)林樹種,具有很好的防風(fēng)固沙、水源涵養(yǎng)效應(yīng)及經(jīng)濟(jì)效益。

葉綠素?zé)晒鈪?shù)是一組用于描述植物光合作用機(jī)理和光合生理狀況的值,反映了植物“內(nèi)在性”的特點(diǎn),是研究植物光合作用與環(huán)境關(guān)系的內(nèi)在探針。測(cè)定植物的葉綠素?zé)晒鈪?shù),不僅可以了解植物對(duì)光能吸收和轉(zhuǎn)化能力的大小,評(píng)判植物光合作用能力,而且還可以通過觀察植物葉綠素?zé)晒鈪?shù)對(duì)外界環(huán)境因素發(fā)生變化的響應(yīng),判斷植物對(duì)環(huán)境的抗逆性[5-9]。熒光參數(shù)的日變化能反映出植物在一天中適應(yīng)光強(qiáng)、溫度等外界環(huán)境的光合機(jī)構(gòu)內(nèi)部變化和生理調(diào)節(jié)能力[10-11]。熒光參數(shù)的季相變化則能反映出植物對(duì)季節(jié)變化帶來的溫度變化的響應(yīng)[1]。目前,有關(guān)植物葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)變化和季相變化的研究較多[12-20],但對(duì)沿海防護(hù)林樹種葉綠素?zé)晒馓匦缘难芯枯^少,本研究團(tuán)隊(duì)先前集中于對(duì)不同季節(jié)濱海沙地相思樹種葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)[21-23]及季相變化[1]方面的研究,缺少對(duì)濱海沙地其他主要防護(hù)林葉綠素?zé)晒鈪?shù)的日動(dòng)態(tài)及季相變化的研究。本研究對(duì)濱海沙地3種主要防護(hù)林不同季節(jié)的葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)及季相變化進(jìn)行研究,通過分析樹種間熒光特性的差異以及對(duì)季節(jié)變化帶來的溫度變化的響應(yīng),并結(jié)合3種防護(hù)林的生長(zhǎng)狀況,評(píng)價(jià)其對(duì)環(huán)境的抗逆性,以期為沿海防護(hù)林樹種的正確選擇和沿海防護(hù)林體系的合理構(gòu)建提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省長(zhǎng)樂大鶴國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)(119°40'43″E,25°57'59″N),屬于沿海防護(hù)基干林區(qū)域。林場(chǎng)經(jīng)營(yíng)面積345.9 hm2,屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均溫度19.2℃,平均濕度80%,全年溫和多雨,平均降水量1 382 mm,全年盛行東北風(fēng),臺(tái)風(fēng)多發(fā)生在每年的7-8月,平均4~6次。研究區(qū)平均海拔10 m,屬低山丘陵區(qū),土壤為6~10 m厚的濱海風(fēng)積沙土,保水性和肥力都很差,天然植被稀少。

1.2 材料

以11年生的木麻黃、濕地松、尾巨桉3種防護(hù)林樹種為研究對(duì)象。林分基本情況見表1。

表1 林分基本概況Table 1 Basic characteristics of the stands

1.3 研究方法

從3種防護(hù)林中分別選取生長(zhǎng)良好、無被壓的代表性林木3株,分別標(biāo)記號(hào)牌,并于2014年4月、7月、10月及2015年1月的上、中、下旬選擇晴朗的天氣,采用Handy Fluor Cam熒光成像儀分別測(cè)定7:00、9:00、11:00、13:00、15:00 和 17:00 共 6 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的葉綠素?zé)晒鈪?shù)。測(cè)定時(shí)剪取相同受光部位的6片葉片,放至暗室中進(jìn)行暗反應(yīng)20 min。測(cè)定各林分每片葉片的最小初始熒光(Fo)和最大熒光(Fm),用 K.Rohacek[24]公式求得黑暗中最大可變熒光強(qiáng)度(Fv=Fm-Fo)、PSⅡ最大光能轉(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)和 PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,用SPSS17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種防護(hù)林樹種不同季節(jié)葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)

2.1.1 春季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài) 由圖1-1可知,木麻黃、濕地松和尾巨桉3種防護(hù)林Fo春季日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)大體一致,均表現(xiàn)為先減后增再減,且最小值出現(xiàn)在9:00,木麻黃和濕地松的變化幅度較尾巨桉變化幅度小。木麻黃Fo的最大值出現(xiàn)在13:00,濕地松和尾巨桉 Fo的最大值均出現(xiàn)在15:00。3種防護(hù)林在7:00和15:00的Fo均呈極顯著差異。

圖1 春季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)Fig.1 Diurnal changes of chlorophyll fluorescence parameters of three shelterbelt construction species in spring

圖2 夏季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)Fig.2 Diurnal changes of chlorophyll fluorescence parameters of three species in summer

由圖1-2可知,3種防護(hù)林Fm春季日動(dòng)態(tài)均呈現(xiàn)波浪形變化趨勢(shì),木麻黃整體上呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì),9:00時(shí)下降到最小值后開始上升,11:00之后小幅度上升后下降又上升,17:00時(shí)出現(xiàn)最大值,濕地松Fm的最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和17:00,尾巨桉Fm的最大值出現(xiàn)在15:00,最小值出現(xiàn)在9:00和11:00。3種防護(hù)林在13:00和15:00的Fm均呈極顯著差異。

由圖1-3可知,3種防護(hù)林Fv春季日動(dòng)態(tài)變化幅度均很大,木麻黃Fv的最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和9:00,濕地松和尾巨桉呈現(xiàn)倒N字形變化趨勢(shì),F(xiàn)v最大值均出現(xiàn)在7:00,濕地松最小值出現(xiàn)在17:00,尾巨桉最小值出現(xiàn)在11:00。3種防護(hù)林在13:00的Fv呈極顯著差異(P<0.01)。

由圖1-4可知,3種防護(hù)林中木麻黃較濕地松和尾巨桉Fv/Fm春季日動(dòng)態(tài)變化幅度大,木麻黃Fv/Fm春季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)W形變化趨勢(shì),9:00和13:00的值最小,11:00的值最大;濕地松Fv/Fm春季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)波浪形變化趨勢(shì),最大值出現(xiàn)在7:00和13:00,最小值出現(xiàn)在 11:00、15:00和 17:00;尾巨桉Fv/Fm春季日動(dòng)態(tài)7:00的值最大,11:00的值最小。

由圖1-5可知,3種防護(hù)林Fv/Fo春季日動(dòng)態(tài)變化幅度均較大,木麻黃呈現(xiàn)W形變化趨勢(shì),最大最小值出現(xiàn)在17:00和13:00;濕地松春季Fv/Fo最大值出現(xiàn)在7:00;尾巨桉除9:00-11:00和11:00-13:00變化幅度大之外,其他時(shí)間段變化幅度均很小,最大、最小值出現(xiàn)在7:00和11:00。3種防護(hù)林在9:00和15:00的Fv/Fo均呈極顯著差異。

2.1.2 夏季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài) 由圖2-1可知,木麻黃Fo夏季日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)表現(xiàn)為先減后增,最小值出現(xiàn)在11:00,最大值出現(xiàn)在7:00,且13:00和15:00的值相等;濕地松Fo夏季日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)表現(xiàn)為倒N字形,最小值出現(xiàn)在17:00,最大值出現(xiàn)在15:00;尾巨桉Fo夏季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出依次增減的波浪形變化,尾巨桉Fo的最大、最小值分別出現(xiàn)在9:00和15:00。3種防護(hù)林在11:00和13:00的Fo均呈極顯著差異。

由圖2-2可知,木麻黃Fm夏季日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)整體上看是先下降后上升,最大最小值分別出現(xiàn)在17:00和11:00,且13:00和15:00的值相等;濕地松Fm夏季日動(dòng)態(tài)變化大體呈現(xiàn)出先下降后上升再下降的趨勢(shì),最大、最小值分別出現(xiàn)在15:00和17:00;尾巨桉呈現(xiàn)出依次增減的波浪形變化,最大、最小值分別出現(xiàn)在9:00和15:00。3種防護(hù)林在7:00、9:00和11:00的Fm均呈極顯著差異。

由圖2-3可知,木麻黃Fv夏季日動(dòng)態(tài)整體呈現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢(shì),最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和11:00;濕地松的變化趨勢(shì)為先下降后上升再下降,最大、最小值出現(xiàn)在15:00和17:00;尾巨桉呈現(xiàn)出依次增減的波浪形變化,最大、最小值出現(xiàn)在9:00和15:00。3種防護(hù)林在7:00和11:00的Fv均呈極顯著差異。

圖3 秋季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)Fig.3 Diurnal changes of chlorophyll fluorescence parameters of three species in autumn

圖4 冬季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài)Fig.4 Diurnal changes of chlorophyll fluorescence parameters of three species in winter

由圖2-4可知,濱海沙地3種主要防護(hù)林Fv/Fm夏季日動(dòng)態(tài)變化幅度均極小,為 0.02~0.03,木麻黃 Fv/Fm夏季日動(dòng)態(tài)變化范圍為 0.83~0.86,最大、最小值分別在11:00和15:00;濕地松呈現(xiàn)波浪形變化,變化范圍為 0.77~0.79,最小值出現(xiàn)在9:00,最大值出現(xiàn)在11:00、15:00和17:00;尾巨桉最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和17:00。

由圖2-5可知,木麻黃Fv/Fo夏季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)先上升后下降再上升的變化趨勢(shì),最大、最小值分別出現(xiàn)在11:00和15:00;濕地松Fv/Fo夏季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)波浪形變化,7:00-9:00和9:00-11:00變化幅度最大,最大、最小值分別出現(xiàn)在15:00和9:00;尾巨桉Fv/Fo最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和17:00。3種防護(hù)林在7:00和11:00的Fv/Fo均呈極顯著差異。

2.1.3 秋季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài) 由圖3-1可知,木麻黃Fo秋季日動(dòng)態(tài)7:00-15:00的變化趨勢(shì)為倒N字形,15:00-17:00趨于平穩(wěn)狀態(tài),最大、最小值分別在13:00和17:00;濕地松Fo秋季日動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為M形變化趨勢(shì),最大、最小值分別在9:00和17:00;尾巨桉最大、最小值分別在7:00和9:00。3種防護(hù)林在7:00、9:00和15:00的Fo均呈極顯著差異(P<0.01)。

由圖3-2可知,木麻黃和濕地松Fm秋季日動(dòng)態(tài)變化幅度極小,尾巨桉變化幅度極大。木麻黃和濕地松的最大、最小值均在13:00和17:00,尾巨桉的最大、最小值在7:00和11:00。3種防護(hù)林在15:00的 Fm呈極顯著差異(P<0.01)。

由圖3-3可知,木麻黃Fv秋季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢(shì),最大、最小值分別在7:00和17:00;濕地松的變化趨勢(shì)為先上升后下降再上升再下降,最大、最小值分別在9:00和17:00;尾巨桉的變化趨勢(shì)為先下降后上升再下降,最大、最小值分別在15:00和11:00。3種防護(hù)林在7:00和15:00的Fv均呈極顯著差異(P<0.01)。

由圖3-4可知,木麻黃和尾巨桉Fv/Fm秋季日動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)一致,最大、最小值均分別在7:00和11:00;濕地松11:00-15:00變化幅度極大,呈V字形變化,其他時(shí)間段變化極小,接近平穩(wěn)狀態(tài),最大、最小值分別出現(xiàn)在15:00和13:00。

由圖3-5可知,木麻黃和尾巨桉Fv/Fo秋季日動(dòng)態(tài)均呈現(xiàn)出先下降后上升再下降的變化趨勢(shì),最大、最小值均分別在7:00和11:00;濕地松11:00-15:00呈V字形變化,其他時(shí)間段變化極小,接近平穩(wěn)狀態(tài)。3種防護(hù)林在7:00、15:00和17:00的Fv/Fo均呈極顯著差異(P<0.01)。

圖5 3種防護(hù)林葉綠素?zé)晒鈪?shù)季相變化Fig.5 Seasonal changes of chlorophyll fluorescence parameters of three species

2.1.4 冬季葉綠素?zé)晒鈪?shù)日動(dòng)態(tài) 由圖4-1可知,木麻黃Fo冬季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)依次減增的波浪形變化趨勢(shì),最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和13:00;濕地松和尾巨桉Fo冬季日動(dòng)態(tài)均表現(xiàn)為倒N字形變化趨勢(shì),濕地松Fo的最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和17:00;尾巨桉Fo的最大、最小值分別出現(xiàn)在13:00和9:00。3種防護(hù)林在7:00的Fo呈極顯著差異。

由圖4-2可知,木麻黃和濕地松Fm冬季日動(dòng)態(tài)均呈現(xiàn)出先下降后上升再下降的趨勢(shì),木麻黃最大、最小值分別在7:00和13:00;濕地松最大、最小值分別在15:00和11:00;尾巨桉呈現(xiàn)出先下降后上升再下降再上升的變化趨勢(shì),F(xiàn)m最大、最小值分別在7:00和15:00。3種防護(hù)林在13:00的Fm呈極顯著差異。

由圖4-3可知,木麻黃Fv冬季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出先下降后上升再下降的趨勢(shì),最大、最小值分別在7:00和13:00;濕地松Fv最大、最小值分別在15:00和11:00;尾巨桉呈現(xiàn)出先下降后上升再下降再上升的趨勢(shì),最大、最小值分別在7:00和15:00。3種防護(hù)林在11:00和13:00的Fv均呈極顯著差異。

由圖4-4可知,木麻黃和尾巨桉Fv/Fm冬季日動(dòng)態(tài)變化幅度極小,在0.03~0.04之間,木麻黃和尾巨桉最大值均出現(xiàn)在7:00,木麻黃最小值出現(xiàn)在11:00、13:00,尾巨桉最小值出現(xiàn)在15:00,濕地松Fv/Fm冬季日動(dòng)態(tài)變化幅度較大,最大、最小值分別出現(xiàn)在7:00和15:00。

由圖4-5可知,木麻黃Fv/Fo冬季日動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出先下降后上升的變化趨勢(shì),最大、最小值分別在7:00和11:00;濕地松Fv/Fo最大、最小值分別在15:00和7:00;尾巨桉呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢(shì),最大、最小值分別在9:00和15:00。3種防護(hù)林在9:00的Fv/Fo呈極顯著差異。

綜上所述,1 d中,木麻黃的初始熒光(Fo)最低,濕地松的PSⅡ最大光能轉(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)和潛在活性(Fv/Fo)均最低,且都不受季節(jié)影響。

2.2 3種防護(hù)林樹種葉綠素?zé)晒鈪?shù)季相變化

2.2.1 初始熒光(Fo)的季相變化 3種防護(hù)林樹種Fo隨季節(jié)的變化情況見圖5-1。整體上均表現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢(shì),其中木麻黃和尾巨桉變化幅度相近,1 a內(nèi)Fo的最大值均出現(xiàn)在秋季,濕地松1 a內(nèi)Fo的最大值則出現(xiàn)在夏季。3種防護(hù)林樹種1 a內(nèi)Fo的最小值均出現(xiàn)春季,F(xiàn)o隨季節(jié)變化:春季、夏季和冬季均為濕地松>尾巨桉>木麻黃;秋季為尾巨桉>濕地松>木麻黃。

2.2.2 最大熒光(Fm)的季相變化 3種防護(hù)林樹種Fm隨季節(jié)的變化情況見圖5-2。木麻黃和濕地松均表現(xiàn)為先增大后減小再增大的變化趨勢(shì),且變化幅度相近,尾巨桉整體上表現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢(shì)。3種防護(hù)林樹種1 a內(nèi)Fm的最大值均出現(xiàn)在夏季。木麻黃和濕地松1 a內(nèi)Fm的最小值均出現(xiàn)在秋季,尾巨桉Fm的最小值出現(xiàn)在春季。3種防護(hù)林樹種Fm隨季節(jié)變化:春季、夏季、秋季和冬季均為尾巨桉>濕地松>木麻黃。

2.2.3 最大可變熒光強(qiáng)度(Fv)的季相變化 3種防護(hù)林樹種Fv隨季節(jié)的變化情況見圖5-3,均表現(xiàn)出先增大后減小再增大的變化趨勢(shì)。3種防護(hù)林1 a內(nèi)Fv的最大值均出現(xiàn)在夏季。木麻黃和濕地松1 a內(nèi)Fv的最小值均出現(xiàn)在秋季,尾巨桉Fv的最小值出現(xiàn)在春季。3種防護(hù)林樹種Fv隨季節(jié)變化:春季、秋季和冬季均為尾巨桉>木麻黃>濕地松;夏季為尾巨桉>濕地松>木麻黃。

2.2.4 PSⅡ最大光能轉(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)的季相變化

3種防護(hù)林樹種Fv/Fm隨季節(jié)的變化情況見圖5-4,整體上均表現(xiàn)出先減小后增大的變化趨勢(shì)。木麻黃1 a內(nèi)Fv/Fm的最大值出現(xiàn)在春季,濕地松和尾巨桉Fv/Fm的最大值均出現(xiàn)在冬季。3種防護(hù)林樹種1 a內(nèi)Fv/Fm的最小值均出現(xiàn)在秋季,F(xiàn)v/Fm隨季節(jié)變化:春季和夏季為木麻黃>尾巨桉>濕地松;秋季和冬季為尾巨桉>木麻黃>濕地松。

2.2.5 PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)的季相變化 3種防護(hù)樹種林Fv/Fo隨季節(jié)的變化情況見圖5-5,整體上均表現(xiàn)出先減小后增大的變化趨勢(shì)。木麻黃1 a內(nèi)Fv/Fo的最大值出現(xiàn)在春季,濕地松和尾巨桉Fv/Fo的最大值均出現(xiàn)在冬季。3種防護(hù)林樹種1 a內(nèi)Fv/Fo的最小值均出現(xiàn)在秋季。3種防護(hù)林樹種Fv/Fo隨季節(jié)變化:春季和夏季為木麻黃>尾巨桉>濕地松;秋季和冬季為尾巨桉>木麻黃>濕地松。

綜上所述,1 a中3種防護(hù)林樹種的最大熒光(Fm)均表現(xiàn)為尾巨桉>濕地松>木麻黃,且季相變化均呈單峰變化規(guī)律,木麻黃的Fo、Fm均最小,尾巨桉的Fm、Fv均最大,濕地松的Fv/Fm、Fv/Fo均最小。

2.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)多因素方差分析

對(duì)3種防護(hù)林樹種葉綠素?zé)晒鈪?shù)進(jìn)行多因素方差分析,變量 Fo、Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo的總變差(corrected total)SST 分 別 為 91 373.574、3 068 190.716、2 342 547.371、1.109、741.401,它們由7個(gè)部分組成:樹種、季節(jié)、時(shí)間、樹種*季節(jié)、樹種*時(shí)間、季節(jié)*時(shí)間、樹種*季節(jié)*時(shí)間不同引起的變差,以及由隨機(jī)因素引起的變差。本研究中有3個(gè)控制變量,應(yīng)參考調(diào)整R2來反映多因素方差模型對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的總體擬合程度。調(diào)整R2值為0.789~0.865,較接近 1,說明該模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合程度較理想,且 Fx1、Fx2、Fx3、Fx1*x2、Fx1*x3、Fx2*x3、Fx1*x2*x3的概率 P值均為0.000(x1為樹種,x2為季節(jié),x3為時(shí)間),顯著性水平 α=0.05,則不同樹種、不同季節(jié)、不同時(shí)間、樹種與季節(jié)交互作用、樹種與時(shí)間交互作用、季節(jié)與時(shí)間交互作用、樹種與時(shí)間和季節(jié)交互作用都將對(duì)上述葉綠素?zé)晒鈪?shù)產(chǎn)生顯著影響,即濱海沙地3種防護(hù)林葉綠素?zé)晒鈪?shù)主要受樹種、觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)季節(jié)3個(gè)因素的影響。

3 結(jié)論與討論

福建東南沿海沙地環(huán)境惡劣、土壤貧瘠、養(yǎng)分匱乏制約著防護(hù)林的生長(zhǎng)發(fā)育[25]。木麻黃、濕地松和尾巨桉作為沿海防護(hù)林的優(yōu)良樹種,對(duì)防風(fēng)固沙起到十分重要的作用[26]。對(duì)3種防護(hù)林樹種葉綠素?zé)晒鈪?shù)多因素方差分析得出:濱海沙地3種防護(hù)林樹種葉綠素?zé)晒鈪?shù)主要受樹種、觀測(cè)時(shí)間、觀測(cè)季節(jié)3個(gè)因素的影響。本研究還表明,3種防護(hù)林樹種葉綠素?zé)晒鈪?shù)春季、夏季、秋季和冬季日動(dòng)態(tài)變化規(guī)律各不相同,季節(jié)更替所帶來的溫度、濕度及光強(qiáng)的變化會(huì)對(duì)不同防護(hù)林的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不同程度的脅迫作用,通過分析葉綠素?zé)晒鈪?shù)的季相變化可以評(píng)價(jià)植物抗高溫、抗寒、抗旱等能力。3種防護(hù)林樹種1 a內(nèi)Fo的最小值均出現(xiàn)在春季,F(xiàn)v/Fm、Fv/Fo的最小值均出現(xiàn)在秋季,F(xiàn)m、Fv的最大值均出現(xiàn)在夏季。濕地松除秋季外其他季節(jié)的Fo均最大,一年四季的Fv/Fm、Fv/Fo均最小;木麻黃一年四季的Fo、Fm均最小;尾巨桉一年四季的Fm、Fv均最大。

熒光參數(shù)Fv/Fm是衡量植物抗逆性的一個(gè)重要指標(biāo),其值一般穩(wěn)定在 0.80~0.85,當(dāng)植物受到脅迫時(shí),F(xiàn)v/Fm顯著下降。通常情況下,F(xiàn)v/Fm或Fv/Fo值與林分生長(zhǎng)情況成正比,尾巨桉的Fv/Fm及Fv/Fo值冬季相對(duì)較高,季節(jié)變化對(duì)尾巨桉Fv/Fm及Fv/Fo值變化影響最大,對(duì)木麻黃和濕地松Fv/Fm及Fv/Fo值變化影響近似一致,結(jié)合林分生長(zhǎng)情況,濕地松林齡大其胸徑大屬正常,但其Fv/Fm值在夏、秋季均<0.80,可見濕地松在夏季和秋季易受到環(huán)境的脅迫。本研究中,3種防護(hù)林樹種夏季和秋季的Fv/Fm均顯著低于春季和冬季,表明在夏季和秋季3種防護(hù)林PSⅡ反應(yīng)中心的結(jié)構(gòu)和功能均受到不同程度的損傷和破壞,光合效率降低。3種防護(hù)林樹種不同季節(jié)1 d內(nèi)Fv/Fm和Fv/Fo的變化情況均相似,尾巨桉整體要低于木麻黃和濕地松,這與其林分保存率較低相吻合,說明其開放的PSⅡ反應(yīng)中心的光量捕捉效率低于木麻黃和濕地松,但濕地松容易受環(huán)境脅迫,因此木麻黃和尾巨桉更適宜濱海沙地的氣候和土壤條件,即木麻黃和尾巨桉對(duì)濱海沙地環(huán)境的適應(yīng)能力較濕地松要強(qiáng)。本團(tuán)隊(duì)對(duì)濱海沙地相思樹種葉綠素?zé)晒鈪?shù)的研究也表明相思樹種對(duì)濱海沙地有較強(qiáng)的適應(yīng)性,也就是說,在濱海沙地土壤養(yǎng)分匱乏的惡劣環(huán)境中,闊葉林比針葉林適應(yīng)能力強(qiáng),具有更高的推廣種植潛力。

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