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生理整合是克隆植物的重要特征,直接影响到克隆植物的生存、生长、繁殖、扩张和资源利用等。水分为植物生长发育和生理代谢过程所必需的、直接影响植物生长发育的重要生态因子,水分生理整合是克隆植物整个生理整合过程中极为重要的部分。克隆植株通过生理整合作用对所获得的水分资源进行再分配,有助于处于弱势斑块中的分株克服环境胁迫,从而提高整个系统的适合度。竹类植物是我国森林资源的重要组成部分,也是一大类重要的克隆植物,在全球气候变化的大背景下,探索竹类植物生理整合,特别是水分生理整合的发生条件和整合方向、强度、效率及影响因素,解析竹类植物水分生理整合特性,具有重要的生态学意义和生产实践意义。本研究以地下茎相连的美丽箬竹(Indocalamus decorus)盆栽苗为试材,设置不同的水分梯度、分株比例、间隔子长度和盆栽基质N素含量,测定美丽箬竹克隆分株叶片抗氧化酶活性、相对电导率和活性氧、MDA、可溶性蛋白质、光合色素含量等指标,分析异质水分环境下美丽箬竹的生理整合特性。主要研究结论如下:1)基于抗氧化系统的美丽箬竹水分生理整合的发生条件分析设置3个盆栽基质相对含水率(90%±5%高水势、60%±5%中水势、30%±5%低水势)和3个水势差处理(90%-60%、60%-30%、90%-30%),探讨美丽箬水分生理整合的发生条件。结果表明,随分株间水势差的增大,低水势处理分株叶片CAT、SOD活性和可溶性蛋白质含量升高,POD活性、MDA含量降低,高水势处理分株的变化规律相反,中水势处理分株叶片抗氧化生理指标总体上变化不明显。研究表明,在异质水分环境下美丽箬竹克隆系统存在水分生理整合作用,分株首先保障自身的水分需求,当克隆分株同时存在水分丰盈、亏缺时,会发生强烈的从高水势向低水势分株的水分转移,分株间水势差越大,整合强度越高。克隆分株在水分生理整合上存在“利己”和“利他”行为。2)基于叶片抗氧化系统与光合色素的美丽箬竹水分生理整合分株比例效应设置2个盆栽基质相对含水率(90%±5%(高水势)和30%±5%(低水势))和5个分株比例(1:3、1:2、1:1、2:1、3:1)处理,解析美丽箬竹水分生理整合的分株比例效应。结果表明,在异质水分条件下,美丽箬竹分株间存在着从高水势供体分株向低水势受体分株进行水分转移的生理整合作用,并随着分株比例的增大,整合强度增强,受体分株获益提高,供体分株耗损增大。而且,随着处理时间的延长,处理前期分株间水分生理整合强度增强,但处理后期整合强度减弱,反映出供体分株与受体分株间耗-益在时间序列上是有变化的,处理前期耗-益更为明显。研究表明,克隆系统所处的水分环境梯度只是一个潜在的源—汇关系,决定克隆系统水分生理整合方向和强度的是克隆系统内在的水分供需关系。3)基于叶片抗氧化系统与光合色素的美丽箬竹水分生理整合间隔子长度效应设置3个盆栽基质相对含水率(90±5%(高水势)、60±5%(中水势)和30±5%(低水势))、2个水势梯度差(60%-30%和90%-30%)和3个间隔子长度(10±3 cm、25±3 cm和40±3 cm)处理,解析美丽箬竹水分生理整合的间隔子长度效应。结果表明,间隔子长度会对美丽箬竹分株间水分生理整合产生影响,随分株间隔子长度增大减小,低水势受体分株叶片抗氧化酶活性、可溶性蛋白质和光合色素含量明显降低,相对电导率和MDA含量明显升高;供体分株水势越高,分株间间隔子越长,叶片抗氧化酶活性、可溶性蛋白质和光合色素含量越高,相对电导率和MDA含量明显降低。研究表明,在异质水分环境下,美丽箬竹克隆系统发生了从高水势向低水势分株的水分转移,分株间间隔子长度越短,水分传输的整合强度越高,低水势受体分株获益越明显。4)基于叶片抗氧化系统与光合色素的美丽箬竹水分生理整合N素养分效应设置2个盆栽基质相对含水率90%±5%(高水势)和30%±5%(低水势)和6个N素比例((ON:1N、ON:2N、1N:2N.1N:ON、2N:ON、2N:1N)处理,分析美丽箬竹水分生理整合的基质N素养分效应。结果表明:基质N素含量对美丽箬竹水分生理整合有明显影响。高水势供体分株基质N含量越高,其叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质、光合色素含量越低,相对电导率和MDA含量越高,与之相连的受体分株叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质、光合色素含量越高,相对电导率和MDA含量越低。低水势受体分株基质N含量增加,供体分株和受体分株叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质、光合色素含量显著降低,相对电导率和MDA含量显著升高。研究表明,高水势供体分株和低水势受体分株基质N含量升高都可以提高美丽箬竹克隆分株间水分生理整合强度,但低水势受体分株施加N素会加剧受体分株的水分胁迫伤害。