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气温是限制红树林分布的主要生态因子,秋茄是我国自然分布最北的红树林树种。在红树林树种分布稀少的福州,以2月龄秋茄幼苗为试验材料,在2013年7月(平均气温30℃),在室内对其进行低温胁迫实验(12℃和5℃低温分别处理1-5天),测定了秋茄幼苗胁迫前后的形态、生长、光合、荧光及POD活性等形态和生理生化指标,研究秋茄对不同时长低温胁迫的响应,为我国的红树林保护利用提供科学依据。在模拟实验期间,应用Li-6400XT便携式光合作用测定系统,在上午9:00-11:00,测定了秋茄幼苗胁迫前后的净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和叶片水汽压亏缺(Vpdl)等生理因子,同时测定环境因子,如温度、湿度、光合有效辐射、大气CO2浓度等对净光合速率的影响;试验样品暗适应20min以后,在上午8:00-9:00,测定秋茄幼苗胁迫前后的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、非光化学猝灭系数(qN)、叶片温度(Tl)、可变荧光(Fv)、光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)等荧光参数,分析了荧光参数对光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光能转换效率的影响。同时,在红树植物自然分布的最北缘,测定了自然生长条件下秋茄在冬季大幅降温前后的光合特征与荧光参数,分析了各因子之间及各因子与环境之间相互关系。结果表明:1、不同低温及低温胁迫时间对秋茄幼苗存活率、生长和形态的影响秋茄幼苗在低温持续胁迫1-5d的情况下仍能存活。12℃低温持续胁迫1-5d后,解除胁迫后仍可继续生长;5℃低温胁迫下,只能适应持续胁迫2d,胁迫持续时间超过2d后,解除胁迫后的秋茄幼苗则不能继续正常生长,仅存活较短的时间后就死亡。从秋茄幼苗生物量、叶的形态和高生长等情况看,不同低温及低温持续时间对秋茄幼苗生长及形态的影响不同。低温胁迫使秋茄幼苗各指标均受到严重的抑制,其高生长量、叶面积、周长和保存叶片数都不如正常生长120d的秋茄幼苗。2、不同低温及低温胁迫时间对秋茄幼苗叶片POD酶活性的影响从POD酶活性变化来看,其结果与生长形态的变化相吻合。2月龄秋茄幼苗在5℃低温胁迫下其POD的值第一天是下降的,胁迫二天后的值则比第一天有所上升,但仍低于常温状态下的値;但胁迫3天后,POD活性持续下降,至五天后则下降到第一天的52.37%,常温状态下的26.84%。12℃低温胁迫下,其POD活性第一天是显著下降的,仅为常温时的10.60%;胁迫二天后的值则比第一天上升了许多,胁迫三天后的值是胁迫二天后的4.08倍,在胁迫四天后其POD值比胁迫三天后的又下降了54.30%,胁迫五天后其POD值又大幅度上升了,比常温状态都高了13.33%。POD酶活性値也说明了2月龄秋茄幼苗在12℃低温胁迫下具有一定的适应性,并且随胁迫时间的延长,POD酶活性也逐渐得到恢复,而在5℃低温胁迫下也具有一定的适应性,但随着胁迫时间的延长,POD酶活性则逐渐丧失。3、不同低温及低温胁迫时间对秋茄幼苗叶片光合特性的影响从净光合速率、叶片水气压亏缺、水分利用效率、光能利用率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率这七个生理因子,以及光合有效辐射、空气温度、空气相对湿度和空气CO2浓度这四个环境因子看,各个因子在不同胁迫温度和不同胁迫持续时间下的表现各不相同。从各因子与净光合速率的相关性来看,胞间CO2浓度这一因子在2月龄秋茄幼苗叶片两个胁迫温度的胁迫前后对净光合速率的影响都起重要作用,它们之间的相关性都达到显著或极显著水平,其余因子对净光合速率的影响在胁迫前后的重要性各不相同。4、不同低温处理下,秋茄幼苗叶片光合荧光参数的变化从测定和计算的7个的光合荧光参数来看,5℃低温条件下秋茄2月龄幼苗叶片,胁迫后低于胁迫前,其中随着胁迫时间增加而持续降低的有最大荧光、可变荧光、叶片温度、光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光能转换效率和PSⅡ潜在活性这5个参数,非光化学猝灭系数是胁迫后不断增加的,只有初始荧光则变化是先降低再升高最后又降低的,这可能是5℃低温胁迫时间过长导致的。12℃低温、持续5d后,比胁迫前升高的指标有:有初始荧光、非光化学猝灭系数,胁迫5d后比胁迫1d后高的有初始荧光、最大荧光、可变荧光和非光化学猝灭系数这4个参数,其它参数则变化不定。从Fv/Fm与各因子的相关性来看胁迫前后秋茄2月龄幼苗叶片的Fv/Fm与Fv/Fo、qN这2个因子的相关性最为密切都达到显著或极显著。5、人工培育秋茄幼苗经不同处理后4月龄叶片的光合特性经5℃胁迫的秋茄幼苗4月龄时,1d胁迫后的秋茄幼苗的Pn、Par、Ci、Ca比胁迫2d的小,其Tr、Vpdl比胁迫2d的大,Cond、Tl和Rhr则两者差别不大。经12℃胁迫秋茄幼苗4月龄时,从Pn来看不同胁迫时间对秋茄幼苗的影响很大,胁迫3d的秋茄幼苗4月龄时其Pn最大,其次是胁迫1d的,胁迫4d的排第三,胁迫5d的又更小,胁迫2d的最小,为0.85μmolCO2·m-2s-1;从Tr来看也是胁迫3d的秋茄幼苗4月龄时的最大,胁迫4d的值最小;其它各项指标也是变化各不相同。受到不同胁迫处理的秋茄幼苗4月龄时各生理因子与Pn的相关性各不相同,没有一个因子在胁迫前后的影响达到显著及以上水平。6、秋茄在自然条件下降温前后的光合荧光特性变化自然条件下,降温1d后秋茄不同部位叶片的Pn都超过降温前的3倍以上。1年生叶片的Ci值降温前后对Pn的影响均起重要作用,其相关性达到显著或极显著水平,其余因子对Pn也有不同的影响;多年生上、下部叶片降温前后对Pn的影响因子也是各不相同的。Fo、Fv、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm这5种荧光参数,三种叶片在降温后的前两天是大于降温前的,第3天就有的高有的低,Fv/Fo这一因子对Fv/Fm的影响在降温前后都达到显著或极显著,其它因子则各不相同。