凋落物和增温联合作用对峨眉冷杉幼苗抗氧化特征的影响

峨眉冷杉林是青藏高原东缘亚高山暗针叶林的重要组成部分,其自然更新对全球变化非常敏感,是研究气候变化对陆地生态系统影响的代表性森林类型。以峨眉冷杉幼苗为研究对象,以开顶式增温小室(Open top chambers,OTCs)和电热棒联合的方式增加环境温度,人为添加不同类型凋落物(A,75%峨眉冷杉针叶+25%杜鹃荚灌木叶凋落物;B,55%峨眉冷杉针叶+45%杜鹃荚灌木叶凋落物),共设置4个处理:(1)凋落物A+增温T(A-T);(2)凋落物B+增温T(B-T);(3)凋落物A+环境温度T0(A-T0);(4)凋落物B+环境温度T0(B-T0)。研究增温和两种类型凋落物联合作用下峨眉冷杉幼苗的生理生态响应特征。得到以下结果:(1)在环境温度下,A型凋落物情景下的冷杉幼苗的电导率、丙二醛和脯氨酸含量、超氧阴离子自由基产生率比B型情景下高;而可溶性糖和淀粉含量、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物氢酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)活性比B型凋落物情景下低。说明在当前环境温度下,B型凋落物比A型凋落物更加适合冷杉幼苗的生长。(2)在A型凋落物情景下,增温处理显著增加了冷杉幼苗叶片的自由脯氨酸含量和过氧化氢浓度;在B型凋落物情景下,增温处理显著降低了冷杉幼苗丙二醛、自由脯氨酸含量、可溶性糖和淀粉含量,增加了超氧阴离子自由基产生速率。可见,与A型凋落物相比,增温使得B型凋落物情景下的冷杉幼苗膜伤害程度减小。(3)不同类型凋落物与增温的联合作用均降低了冷杉幼苗的可溶性糖和淀粉含量。与A-T处理相比,B-T处理下冷杉幼苗叶片的电导率、丙二醛和脯氨酸含量更低,而POD、APX、GR、CAT抗氧化酶活性却更高。研究结果表明,针叶成分相对较少的B型凋落物更有利于峨眉冷杉幼苗适应未来气候变暖情景。