河竹(Phyllostachys rivalis H.R.Zhao)隶属禾本科倭竹族(Shibataeeae)刚竹属(Phyllostachys Sieb.et Zucc.)水竹组(Sect.Heterocladae Z.P.Wang),主要分布于广东、福建和浙江等省份,常见于溪涧边、山沟旁,能在长期淹水环境下自然生长更新。目前有关耐水湿竹子的研究甚为薄弱,开展耐水湿竹种选育及耐水湿机制等研究,对于实现水湿地和湖库消落带植被恢复,减少消落带崩塌、滑坡等地质灾害有着重要的实践意义。为揭示河竹对长期淹水环境的生理生态响应与适应机制,为河竹在水湿地和江河湖库消落带植被恢复中的应用提供参考,开展了长期淹水对河竹鞭根系统形态和生理塑性的影响研究。主要研究结果如下:1长期淹水对河竹鞭根系统形态结构的影响长期淹水对河竹鞭节长、鞭径和土中根根径并无明显影响。淹水3个月整体上对鞭的形态特征影响小,水中翘鞭较少,但一定程度上抑制了根的生长。随着淹水时间的延长,水中鞭、根大量生长,同时也促进了土中鞭、根的生长。体现出河竹可以通过鞭根系统的生长调节来逐步适应淹水环境。2长期淹水对河竹鞭根系统生物量分配的影响长期淹水条件下,土中、水中鞭生物量和土中根生物量占地下部分总生物量的比例变化并不明显,而水中根生物量/地下总生物量和水中根生物量/土中根生物量显著升高。体现出河竹在长期淹水环境下可以通过鞭根系统生物量的合理分配来进行适应性调节。3长期淹水对河竹鞭根抗氧化系统的影响河竹根系活力、抗氧化酶活性、相对电导率和MDA、可溶性蛋白质含量总体上一级根明显高于二级根。长期淹水环境下,河竹一级根、二级根的根系活力、抗氧化酶活性较对照均显著降低,相对电导率、MDA含量显著升高,而且水中生长根的根系活力、CAT活性显著高于土中生长根,SOD、POD活性则相反。总体上河竹在淹水环境下能维持较高水平的根系活力、抗氧化酶活性和可溶性蛋白质含量,尤其是一级根和水中生长根。河竹鞭根通过抗氧化系统的平衡调节作用来适应长期淹水环境,维持生存,其中一级根对淹水环境的响应明显强于二级根,水中生长根在适应淹水环境上起到重要作用。4长期淹水对河竹鞭根养分化学计量特征的影响淹水3个月使河竹鞭根N、P、K含量显著降低,但对鞭根C、Ca、Fe、Mg等养分含量和C/P、N/P、N/K影响不明显。随着淹水时间的进一步延长,河竹鞭根养分含量、化学计量比和积累量发生明显变化,C、N、P、Ca含量和C/K、N/K、P/K降低,K、Fe、Mg含量和C/N、C/P、N/P升高;淹水6个月前对河竹鞭根养分积累总体上有明显抑制作用,但淹水12个月会使鞭根养分积累量显著升高,这主要源于根系生物量显著提高的贡献。研究表明,淹水3个月时,维持较高的养分内稳性是河竹应对胁迫环境的生存策略,随后通过土中根和水中根的大量生长来维持较高的养分吸收和积累能力,并进行养分化学计量比的适应性调节来适应胁迫环境。5河竹对长期淹水后退水的生理生态响应淹水3个月时,河竹发生膜脂过氧化,抗氧化系统活性减弱,细胞渗透性增大,渗透调节能力下降,叶片主要养分元素含量和化学计量比发生明显的适应性调节。退水3个月后,河竹抗氧化系统能够得到有效的恢复,尤其是叶片SOD活性、相对电导率和MDA、可溶性蛋白质含量均能恢复到正常生长水平,淹水下受到伤害的叶绿体细胞也能得到一定程度的修复,并且叶片主要养分元素含量和化学计量比能完全恢复到正常生长水平,体现出河竹极强的耐水湿能力和生长恢复能力。