淹水对菖蒲(Acorus calamus)根际氧环境的影响

摘要

为研究淹水对湿地植物根际氧环境的影响,选择典型湿地植物菖蒲幼苗(株高约15 cm、根长约6 cm)和成株(株高约40cm、根长约11 cm)在沉积物中培养并完全淹没,利用微型电机控制氧气微光极对菖蒲根中部根际氧浓度及组织内部氧浓度原位测定3周.结果表明:短期(7 d)淹水,菖蒲幼苗及成株根际氧扩散层厚度及氧浓度比对照组均显著下降;在淹水第14天,在幼苗根际未检出氧扩散层;在淹水第21天,成株根际氧扩散层厚度及平均氧浓度仍分别为0.34 mm和11.18％,并保持至淹水试验结束.淹水组菖蒲的根际氧扩散层厚度、平均氧浓度均随根组织内部氧浓度的下降而降低,其中幼苗3个指标分别由初始的0.22 mm、1.4％和50.3％降至0 mm、0％和32.9％,成株分别由0.64 mm、19.3％和64.6％降至0.34 mm、11.2％和55.3％,表明前2个指标的下降程度显著超过后者;淹水组菖蒲幼苗、成株根组织内部氧浓度主要受植株光合作用的影响,而对照组则受光合作用及气体交换作用的共同影响,淹水能在短期(7 d)内促进菖蒲成株根通气组织的发育,使其孔隙率从28.45％升至32.44％,并有助于维持根组织内的氧浓度水平,根组织内部氧浓度淹水组(65.6％)与对照组(67.1％)无显著差异.研究表明,淹水胁迫下,根组织内部氧浓度水平是影响菖蒲根氧扩散的核心因素,其中幼苗根组织内部氧浓度显著下降并威胁到自身存活时,其已无氧扩散效应,而成株根组织内部较高的氧浓度使其仍能保持一定程度的氧扩散.