钙离子浓度对两种蕨类植物光合作用的影响

《生态环境学报》 罗绪强[1,2];王世杰[2];张桂玲[3];王程媛[2];杨鸿雁[1];廖昕荣[1]
摘要:
石灰土是中国西南喀斯特地区分布最广的非地带性土壤,因对母岩化学性质的继承Ca2+含量普遍较高,植物对土壤高钙环境的适应行为关系到植株对钙素的吸收、转运、积累等各个环节。为探讨土壤高Ca2+环境对植物生理生态的影响和喀斯特喜钙植物的适生机制,以石灰土专属种柳叶蕨(Cyrtogonellum Ching)和酸性土专属种薄叶双盖蕨(Diplazium pinfaense Ching)2种蕨类植物为材料,分别用浓度梯度为4、30、100、200mmol·L-1的Ca2+营养液进行沙培,利用LI-Cor6400i便携式光合测定仪分别对不同Ca2+浓度培养液培养的两种蕨类植物进行净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间C02浓度(ci)等光合作用参数进行测定分析。结果表明:(1)柳叶蕨和薄叶双盖蕨的日Pn佃。、最高值对应的Ca2’浓度分别为30mmol·L-1和4mmol·L-1,柳叶蕨较薄叶双盖蕨具有更高的耐钙能力;(2)随Ca2+浓度升高,柳叶蕨和薄叶双盖蕨的叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度总体均呈降低趋势,但柳叶蕨降幅相对平缓,变化幅度较弱,柳叶蕨对环境钙浓度变化有相对较高的稳定性;(3)柳叶蕨和薄叶双盖蕨叶片Pn与ci均呈显著负相关关系(P〈O.01),二者光合强度降低均受非气孔限制因素的影响,前者与叶肉细胞羧化能力减弱有关,后者可能还与高钙引起的叶片叶绿素含量降低有关;(4)酸性土专属种薄叶双盖蕨无法适应石灰土的高钙环境,可能与Ca2+浓度升高到一定程度时其光合强度快速降低,水分代谢趋于紊乱,不能积极应对气温日变化等因素有关。
钙离子浓度 , 胁迫 , 蕨类植物 , 光合特征
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