植被恢复与重建因其具有低成本、可持续性以及可改善生态环境等优点而受到广泛关注,是三峡库区消落带生态环境治理的有效途径之一,因此,筛选出能适应长时间水淹的植物并明确其耐淹机理至关重要。本文以2年生的库区乡土树种桑树(Morus alba L.)和引进树种水桦(Betula nigra)为研究对象,结合三峡库区消落带水位运行规律和紫色土、水稻土、石灰土3种主要的土壤类型,通过盆栽模拟水淹试验,设置常规供水组(C)、半淹组(F)2个处理组,研究库区秋冬季长时间水淹(时长90d)对桑树与水桦的生长特性、光合生理及3种土壤养分含量的影响,以期找出三峡库区消落带适生植物,为三峡库区消落带植被的恢复与重建提供理论依据。主要研究结果如下:(1)C组中紫色土呈弱酸性,水稻土和石灰土呈碱性,土壤养分含量各不相同,具体表现为,紫色土>水稻土>石灰土。冬季水淹90d后,紫色土pH值出现升高趋势,水稻土和石灰土pH值出现降低趋势,三者pH值均趋于中性(pH=7),且3种土壤有机质、碱解氮、速效P、全N含量均有一定程度的增加,而土壤速效K含量出现降低的变化趋势,水淹对土壤全P、全K含量未产生显著影响。同时,C组中种植有桑树与水桦的3种土壤养分含量之间均不存在显著差异,且F组中土壤养分含量变化规律与C组相同,由此说明,水淹前后桑树与水桦对土壤肥力的影响差异并不大。(2)水淹前,3种土壤上的桑树生物量积累、根系生长、根系活力、根冠比等生长指标均高于水桦,且在紫色土上的桑树与水桦各根系指标最高,水稻土次之,石灰土最低,可见,桑树根系比水桦更为发达,生物量积累受土壤肥力影响较大。3种土壤上桑树和水桦的生物量积累在水淹胁迫下受到显著抑制,与对照相比,桑树与水桦的根干重平均降幅分别为34.09%、29.01%,地上部干物质累积量平均降幅分别为13.36%、11.49%,总生物量降幅分别为22.69%、17.53%,且两树种的根冠比也显著降低。可见,与地上部相比,水淹胁迫对桑树与水桦根部生长的影响更严重,具体表现为,桑树与水桦的总根长、总表面积、根体积等形态指标在水淹胁迫下均有不同程度的降低,其根系活力也显著降低,根平均直径呈增大趋势。此外,3种土壤上的桑树与水桦茎基部都产生了一定数量的不定根,且两树种在紫色土和水稻土上的存活率均达到100%,在石灰土上的存活率分别为85%、80%,表明桑树与水桦对水淹的适应机制是一种避氧性抗性机制,对长时间水淹也具有较强的水淹耐受能力。(3)3种土壤上桑树与水桦的光合作用在水淹胁迫下受到显著抑制。水淹90d后,桑树的净光合速率下降到对照组的59.87~79.83%,水桦的净光合速率下降到对照组的67.24~69.98%。两树种的气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率均有不同程度的下降,但气孔限制值高于对照组,表明水淹导致桑树和水桦净光合速率下降的主要原因是气孔限制。与此同时,两树种的叶绿素a和叶绿素b含量显著下降,但叶绿素a/b比值升高,更接近于3:1。并且3种土壤上的F组桑树和水桦的Fv/Fm、qP、ETR和ΦPSII虽下降,但仍保持在较高水平,qN升高。可见,桑树与水桦对水淹的适应机制也是一种耐氧性抗性机制。综上,桑树与水桦对秋冬季长时间水淹有较强的耐受能力,其对水淹的适应机制是一种避氧性和耐氧性相结合抗性机制,并受土壤肥力影响较大。