涝胁迫下白桦叶和茎含水量的电阻抗图谱估测

摘要

通过人工模拟涝胁迫,在不同时期测定涝胁迫下白桦(Betula platyphylla)叶和茎的电阻抗图谱(electrical impedance spectroscopy,EIS)和相应叶和茎的含水量及细胞膜透性.对叶和茎EIS参数与其含水量以及细胞膜透性数据分别进行相关分析,采用单变量线性和非线性回归技术,选取部分样本数据建立涝胁迫下白桦叶和茎的含水量估测模型,并利用其余的样本对模型进行检验.用EIS法和电导法估测其耐涝时间.取得如下结果.(1)随着涝胁迫时间的延长,涝处理中白桦叶和茎的含水量均呈下降趋势.(2)涝胁迫下叶的EIS中弧项电抗值呈降低的趋势,而茎的EIS中弧顶电抗值呈先升高,后降低的趋势.(3)涝胁迫下白桦叶和茎的含水量及细胞膜透性与部分EIS参数显著相关,并通过选取相关性最佳的EIS参数,构建了涝胁迫下叶和茎含水量的估算模型.其中,高频电阻率(r)对叶和茎含水量的估算效果最好,最佳估算模型分别为y叶=1.066 8e-0.11x和y茎=0.000 7x2+0.003 7x+0.525 4.对以上模型进行测试和检验,均取得了较为理想的预测精度,分别为84.30％和94.34％.表明可以用EIS信息估测涝胁迫下白桦叶和茎的含水量,其估算模型有较高的可靠性与普适性.(4)白桦实生苗可忍受30天以上涝害胁迫.该研究结果对利用EIS技术监测逆境下林木生理状况及生长趋势具有实用价值.