本研究旨在阐明樟树对喀斯特高钙环境的适应能力和适应机制,筛选出耐高钙的优良种源,为有效保持水土,改善喀斯特地区脆弱的生态环境,促进当地社会和经济的良性发展提供支撑。以不同产地樟树两年生实生幼苗为研究对象,以CaCl2溶液浇灌方式,设置不同Ca2+浓度水平处理试验,模拟石灰岩地区土壤高钙环境,研究不同Ca2+浓度下樟树幼苗生长和生物量、叶片和根系的形态及结构差异,探讨樟树在南方喀地区的生理和生化特性和高钙环境的适应方式,比较不同种源地樟树幼苗对高钙环境适应能力差异,比较不同种源樟树在钙胁迫下地上、地下干物质积累,叶绿素含量变化,叶绿素荧光参数,MDA、POD和渗透调节物质的变化,揭示樟树对高钙环境的生理和适应机制。主要的研究成果如下:1、高钙环境下,樟树地上、地下部分生长均受到显著抑制。随着钙胁迫程度增加,樟树幼苗茎秆和叶片干重均出现先增大后降低的现象,但根系变化不明显,当使用20mmol/L浓度的CaCl2溶液对樟树幼苗进行浇灌时,幼苗苗高、地径生长,和叶片干重、茎秆干重及总生物量的积累相对最高,随着浇灌的CaC12溶液浓度提高,幼苗各项生长指标均受到不同程度影响,当植物在受高钙胁迫时,会使植物生长受到显著抑制,试验随着Ca2+浓度增加樟树根冠比也逐渐增大,当到50mmol/L时叶片开始萎靡,当Ca2+超过100mmol/L樟树幼苗叶片开始出现变黄脱水、根系萎缩的现象,表明樟树幼苗自身调控机制已达极限,无法维持自身内环境稳态,此时高钙胁迫对樟树幼苗产生不可逆的伤害,樟树幼苗Ca2+的最大耐受浓度在100mmol/L左右。2、随外源施加Ca2+浓度的增加,樟树叶片MDA含量呈先下降后上升的趋势,而POD等保护酶的活性呈先上升后下降趋势。当使用20mmol/L浓度的CaCl2溶液对樟树幼苗进行浇灌时,各源地樟树幼苗的MDA含量最低,对樟树幼苗的膜系统伤害最小,同时POD酶能够保持很高的活性即使清楚植物体内的自由基;但当Ca2+浓度超过20mmol/L时,MDA含量开始迅速升高,同时POD酶的活性也开始迅速下降,当Ca2+浓度达到50 mmol/L时,樟树幼苗MDA含量可达15～20 umol/L,而POD酶的活性只剩下20%,表明此时是叶片细胞膜的损害超过了保护酶系统的防御能力,导致膜脂过氧化作用加强,细胞膜遭到进一步破坏,从而导致丙二醛含量升高的膜脂氧化产物。丙二醛含量的升高及POD抗氧化酶活性的变化使脂质受到了由高钙环境下形成的活性氧而造成樟树叶片组织氧化性损伤,严重影响樟树幼苗生长。3、三个种源地的樟树幼苗叶绿素含量在Ca2+浓度为20mmol/L时达到最高峰;且随着光合有效辐射PAR强度的增加,净光合速率Pn数值呈曲线增长,当光合有效辐射PAR强度达到1500μmol·m2·s-1时净光合速率达到饱和。试验表明随着钙胁迫加剧,Ca2+超过20mmol/L时樟树叶片叶绿素含量逐渐降低、饱和净光合效率速率下降、气孔导度降低、叶片胞间CO2的日变化规律随之改变。其中衡南种源的樟树幼苗在应对高钙环境的表现与桃源种源和宁乡种源存在明显差异,表现出更高的气孔调节能力和光合作用调节能力。可能与金银花高钙环境的叶片调节机制类似,与其气孔外排Ca2+的能力有关。4、樟树受到高钙胁迫时,自身可通过合成脯氨酸、可溶性糖、有机酸等一些渗透调节物质来抵御盐碱逆境,对于调节渗透平衡、保护细胞结构具有重要作用。试验结果表明,随着Ca2+浓度增大,三个种源樟树幼苗体内的可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节物质,都呈现出先增大后降低的趋势,且都在Ca2+浓度为20mmol/L达到峰值,到Ca2+浓度达到50mmol/L-100 mmol/L,樟树叶片幼苗出现变黄萎蔫的现象,可能是由于细胞渗透平衡打破,细胞失水所致。可见樟树幼苗渗透系统对高钙环境的适应范围在5mmol/L-50mmol/L。5、综合试验结果来看,樟树对高钙环境具有较好的耐受性和适应性,在外源浇灌5-50 mmol/L Ca2+溶液土壤中能够较好的生长,且在外源浇灌50-100 mmol/L Ca2+溶液土壤中能够存活。三个不同种源地的樟树幼苗在高钙环境下的植物生长指标、光合特性和生理生化指标等表现出的响应机制基本一致。但在高钙环境下,衡南种源各抗逆指标强于宁乡种源和桃源种源,表现出更强的高钙环境适应性。