全 文 ：水淹对野古草和秋华柳幼苗茎通气组织形成的影响
陈婷　(西南大学生命科学学院 ,重庆 400715)
摘要　[目的] 研究在不同连续水淹时间和水淹深度处理下 ,野古草和秋华柳幼苗茎通气组织的形成和变化。[方法] 采用徒手切片法
制备野古草和秋华柳幼苗茎基部横切面切片 , 用E80i Nikon显微镜进行观察并运用ACT-2U和 SimplePCI软件分析水淹处理后野古草和
秋华柳幼苗茎中通气组织大小。[结果] 水淹 2 d后 ,全淹野古草幼苗茎中通气组织与对照 、底淹相比有明显的增大趋势。水淹 30 d后 ,
底淹和全淹野古草幼苗的茎通气组织与对照无明显差异。水淹 15 d后 ,底淹和全淹野古草幼苗茎通气组织明显大于对照。水淹 5、10、
15和 30 d后 ,底淹秋华柳幼苗茎通气组织明显大于对照和全淹幼苗。[ 结论] 水淹促进了野古草和秋华柳幼苗茎中通气组织的形成。
关键词　野古草;秋华柳;水淹;通气组织
中图分类号　S718.45　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2009)15-07265-02
Effect of Waterflooding on the Formation of Aerenchymas in the Stems of Arundinella anomala and Salix variegata Seedlings
CHEN Ting　(College of Life Science ,Southwest University ,Chongqing 400715)
Abstract　[ Objective] The purpose was to research the formation and change of aerenchymas in the stems of Arundinella anomala and Salix variegate
seedlings treated by different continuous waterflooding times and depths.[ Method] The transverse sections of A.anomala and S .variegate seedlings at
stem basewere prepared by hand-held slicing method and observed under E80i Nikon microscope.The sizes of aerenchymas in the stems of A.anomala
and S.variegate seedlings treated bywaterfloodingwere analyzed by ACT-2U and SimplePCI softwares.[ Result] Afterwaterflooding for 2 d , comparedwith
CK and base waterflooding , the aerenchymas in the stems of A.anomala seedlings treated by whole waterflooding showed obvious increasing trend.After
waterflooding for 30 d , the aerenchymas in the stems of A.anomala seedlings treated by basewaterflooding and wholewaterflooding had on obvious differ-
ence from that in CK.After waterflooding for 15 d , the aerenchymas in the stems of A.anomala seedlings treated by base waterflooding and whole water-
flooding were obviously bigger than that in CK.Afterwaterflooding for 5, 10, 15 and 30 d , the aerenchymas in the stems of S.variegate seedlings treated by
base waterflooding were obviously bigger than that in CK and seedlings treated by whole waterflooding.[ Conclusion] Waterflooding promoted the formation
of aerenchymas in the stems of A.anomala and S.variegate seedlings.
Key words　Arundinella anomala;Salix variegate;Waterflooding;Aerenchymas
作者简介　陈婷(1982-),女 ,贵州贵阳人 ,硕士研究生 ,研究方向:植
物生态学。
收稿日期　2009-03-10
　　三峡水库建成后 ,原来的河流消落带区将变成新的库区
消落带生态环境 ,消落带区的生态环境将发生极大的变化 ,
而这种环境变化对于库岸植物的生存有着相当大的影响。
三峡水库出于蓄洪 、发电 、排淤等需要 ,水库年度运行将形成
的消落带垂直落差为 30 m(145～ 175 m)[ 1] ;库区消落带区冬
季水位高于夏季水位 ,这与河流消落带情况正好相反;成库
后形成的水库消落区被淹没的时间相对更长 ,某些区域可长
达 6个月[ 2] ,所以库区内植物能否适应新的库区消落带环境
而正常生长有待研究 。
野古草和秋华柳是长期广泛生长于长江三峡沿岸的物
种 ,其对长江三峡库区及其支流自然汛期水位周期性涨落环
境条件有相当的适应能力 。植物体内通气组织的形成可能
是其适应水淹缺氧环境的因素之一。为了解这两种物种体
内通气组织的形成与水淹缺氧环境的关系 ,笔者对野古草和
秋华柳幼苗 3种不同连续水淹深度的处理进行了研究。
1　材料与方法
1.1　材料　2005年 5月采集三峡库区嘉陵江北碚段江岸的
野古草分蘖苗 ,移栽入花盆中。2006年 5月采集三峡库区嘉
陵江北碚段江岸秋华柳实生苗 ,移栽入花盆中。实验盆大小
25 cm×15 cm ,栽培用土为 4∶1(V∶V)壤土与腐殖土的混合
土。置于三峡库区生态环境教育部重点实验室研究基地 ,常
规培养 , 1年后备用。
试验取材为 2006年新生的野古草分蘖苗和秋华柳实生
苗(株高<10 cm)。
1.2　方法　2006年 6月对野古草和秋华柳幼苗进行不同水
淹深度和不同水淹时间的试验处理。3种水淹深度为:对照
(不进行水淹 ,常规管理)、底淹(植株置于水中 ,根部被淹
没)、全淹(植株置于水中 ,顶部与水面距离为 2 m)。对经过
不同连续水淹时间处理后的野古草幼苗和秋华柳幼苗进行
取样分析 ,野古草幼苗连续水淹取样时间为:2、5、10、15和 30
d;秋华柳幼苗连续水淹取样时间为:2 、5、10、15、30和 60 d 。
水淹处理在西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室
研究基地进行 。每个水淹方式处理的植株为 3株。
对野古草和秋华柳幼苗进行不同水淹深度和水淹时间
处理后 ,采用徒手切片法[ 3]制备野古草和秋华柳的茎横切面
切片 ,对植株茎中的通气组织进行观察和测定。在通气组织
观察和测定中 ,用 E80i Nikon显微镜进行观察并运用ACT-2U
软件和 SimplePCI软件进行图像捕捉 ,对茎横切面中通气组
织面积(S通气组织)及茎横切面总面积(S总横切面)进行分析和测
定 ,茎通气组织大小以茎横切面中通气组织面积与茎横切面
总面积比率(S通气组织/ S总横切面)来度量。
采用 t 检验以及单因素方差分析和多重比较考察不同
水淹深度和水淹时间处理后幼苗植株茎中通气组织大小差
异(SPSS11.5)。
2　结果与分析
2.1　不同水淹深度和水淹时间对野古草幼苗茎通气组织的
影响　水淹缺氧环境促进了野古草幼苗茎通气组织的形成 ,
并随着水淹时间的增加 ,野古草幼苗植株茎中通气组织有增
大现象。同时不同水淹深度下的野古草植株茎通气组织变
化不一 ,连续全淹 2 d后 ,野古草幼苗植株茎中通气组织与对
照 、底淹植株相比有明显的增大趋势。随着连续水淹时间的
延长 ,底淹的野古草幼苗植株茎通气组织不断增大 , 15 d后 ,
底淹和全淹的野古草幼苗植株茎通气组织都明显大于对照
植株茎通气组织。而 30 d后 ,底淹和全淹的野古草幼苗植株
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2009 , 37(15):7265-7266　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　孙红忠　责任校对　汪伟
顶端已枯萎 ,其茎通气组织也无再增长现象 ,与对照相比无
明显差异(表 1)。
表1　不同水淹方式和水淹时间处理后野古草幼苗茎中通气组织比例
Table 1　The proportion of aerenchyma in the stem of Arundinella hirta
seedlings after treatments with different flooding methods and
continuous flooding time
处理
Treatment
2 d 5 d 10 d 15 d 30 d
CK 　1.206 4 a 　1.539 8 a 　2.077 0 a 　1.931 2 a 2.112 5 a
底淹 Root 0.632 6 a 2.523 2 b 3.431 5 b 3.625 6 b 2.952 0 a
submerged
全淹 All 2.885 9 b 3.156 0 b 3.013 5 ab 3.177 1 b 2.859 2 a
submerged
2.2　不同水淹深度和水淹时间对秋华柳幼苗茎通气组织的
影响　水淹缺氧环境同样促进了秋华柳幼苗茎通气组织的
形成 ,并随着水淹时间的增加 ,秋华柳幼苗植株茎中通气组
织随之增大 。而水淹处理深度的不同 ,使秋华柳幼苗茎通气
组织在相同的连续水淹处理时间下表现出大小不同的现象。
连续水淹 5、10、15、30 d后 ,底淹条件下的秋华柳幼苗植株茎
通气组织明显大于对照和全淹植株(表 2),直到连续水淹 60
d后 ,底淹秋华柳幼苗植株茎通气组织大小与全淹植株相比
已无明显差距 ,且此时全淹植株幼苗叶子已全部凋落。
表2　不同水淹方式和水淹时间处理后秋华柳幼苗茎中通气组织比例
Table 2　The proportion of aerenchyma in the stem of Salix variegata
seedlings after treatments with different flooding methods and
continuous flooding time
处理
Treatment
2 d 5 d 10 d 15 d 30 d 60 d
CK 0.230 8 a 0.103 8 a 0.557 3 a 0.270 0 a 0.411 0 a 0.469 3 a
底淹 Root 0.255 6 a 0.412 5 b 1.571 4 b 2.094 5 b 1.571 4 b 1.112 5 b
submerged
全淹 All 0.438 8 a 0.130 0 ab 0.310 9 a 0.586 2 a 0.310 9 a 0.705 3 ab
submerged
3　讨论
在水淹缺氧环境中 ,植物在体内形成相应大小的通气组
织可以减小氧气在体内的运输阻力 ,缓解植物的缺氧状况。
该试验中 ,野古草和秋华柳幼苗在经过连续水淹处理后 ,都
促进了植株茎中通气组织的形成 ,且都表现出随着水淹时间
的增加 ,茎通气组织相应增大。由此可以看出 ,野古草和秋
华柳幼苗在一定程度上利用了体内形成通气组织这一特性 ,
保证其体内氧气的正常运输及足够的氧气供应 ,从而度过水
淹缺氧环境 。
同一连续水淹时间处理下 ,不同的水淹深度对野古草和
秋华柳幼苗茎通气组织形成的影响不同。该试验中 ,野古草
幼苗全淹 2 d后 ,茎通气组织的形成明显增加 ,可见野古草幼
苗植株对全淹环境下的缺氧状况反应极迅速 ,短时间的全淹
处理对野古草幼苗刺激较大 ,植株幼苗完全淹没于水中 ,与
空气几乎隔绝 ,故此时对野古草幼苗的水淹胁迫与其对照 、
底淹植株相比最强 ,植株茎中通气组织也就比对照 、底淹植
株形成较早 、较大 。而随着全淹时间的增加 ,野古草茎中通
气组织无明显增加现象 ,这是由于全淹中的植株无法从水中
获取外界的氧气 ,故此状况下茎中也无形成更大的通气组织
的必要。底淹下的野古草幼苗短时间的水淹对其刺激较小 ,
随着水淹时间的增加 ,其根部缺氧状况加剧 ,同时底淹环境
下的植株地上部分暴露于空气之中 ,此时野古草幼苗便可以
通过植株地上部分吸收外界的氧 ,并通过体内所形成的通气
组织将吸收的氧气运输到根部供其正常的生理活动[ 4-5] ,所
以此时通气组织越大 ,对氧气在体内的运输越有利。该试验
结果也表明 ,野古草幼苗茎通气组织随着底淹时间的增加 ,
表现出不断增大的现象 ,连续水淹 15 d后底淹和全淹野古草
幼苗植株茎通气组织都明显多于对照。连续水淹 30 d后 ,底
淹的野古草幼苗植株茎通气组织不再增加 ,这与其从外界获
取的氧气量受限制有关 ,不能从外界获取更多的氧气量 ,故
无须形成更大的通气组织来运输氧气。
在水淹缺氧环境下 ,秋华柳幼苗植株茎通气组织的形成
基本与野古草幼苗植株相似。连续底淹的秋华柳植株茎通
气组织随着水淹时间的增加表现出明显的增大现象 ,且连续
底淹 60 d后 ,秋华柳植株茎通气组织不再增加 ,原因同上 。
而全淹的秋华柳幼苗并没有如野古草幼苗的迅速反应现象 ,
即全淹 2 d后秋华柳幼苗植株茎通气组织与对照 、底淹植株
相比无明显的增大现象 ,并且随着连续水淹时间的增加 ,秋
华柳幼苗茎中通气组织同样几乎没有表现出明显的增加趋
势。秋华柳幼苗这一表现的原因首先可能是由于以上所说
的无氧气的获得 ,故此情况下植株茎中通气组织也无形成的
必要 ,其次可能与其本身属木本植物有关 ,对全淹胁迫的反
应无野古草幼苗那样明显和迅速 ,所以表现出与野古草幼苗
有所不同的现象。
参考文献
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7266 　　　　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年