采用电阻抗图谱(EIS)法和电导(EL)法对不同发育时期的樟子松(Pinus sylvestris L. var. mongolica Litv.)茎和针叶进行了抗寒性测定,试图通过比较两种方法测定抗寒性结果的相关性,找到适合冷冻处理后樟子松抗寒性测定和不经冷冻处理估测抗寒性的EIS参数,完善EIS法测定抗寒性。以8年生樟子松苗为试材,在抗寒锻炼阶段(10月份)和脱锻炼阶段(3月份)分别取样进行EIS和EL测定。结果表明,EIS法胞外电阻率(re)与EL法测定的樟子松抗寒性相关性较高(R2=0.97),但比EL法求出的抗寒性高。针叶的细胞膜时间恒量(τm)和茎的弛豫时间(τ1)随冷冻温度变化与re表现相似的S曲线,相关分析表明,re(茎和针叶)与τ1(茎)和τm(针叶)的变化有较好的相关性(R2=0.74～0.84)。经Logistic方程拟合,EIS的τm(针叶)和τ1(茎)法与EIS(re)法、EL法测定的樟子松抗寒性相关性也较高(R2=0.88～0.91),说明针叶τm和茎τ1也可以作为计算抗寒性的参数。另外,8年生樟子松两个发育时期(10月和3月份)未经冷冻的针叶τm与茎的τ2随抗寒性的增强而显著增加,表明不经过冷冻处理样本用τ2(茎)和τm(针叶)估计樟子松抗寒性是很有前途的方法。
气候变化背景下夏季极端降水发生频率增加,夏季水涝通过影响根系,从而影响树木生长和存活,对森林生态造成严重破坏。树木根系埋于地下,水涝后根系变化不易观测。研究目的是利用电阻抗图谱法非破坏性测定根系电阻抗特性,通过分析电阻抗参数与根系生长生理指标的相关性,为快速了解水涝胁迫后白皮松地下根系的受害程度提供新方法。本研究以我国北方造林常用的白皮松四年生苗木为试验材料,于夏季进行水涝处理:i)对照(CK),正常管理;ii)连续水涝3周(CWL);iii)间歇水涝3周(IWL,水涝1周+排水1周,循环3次,总计水涝时长3周)。水涝后及后续恢复生长期对白皮松根系进行了电阻抗图谱测定及图谱归类分析(CLAFIC,Class-Featuring Information Compression)。对根系形态指标、非结构性碳水化合物、丙二醛含量进行了测定并分析与电阻抗参数的相关性。CWL和IWL处理下白皮松的根系形态指标较CK降低,且IWL处理下根系形态指标在恢复期显著低于CK和CWL处理,表明连续和间歇水涝3周均抑制了白皮松的根系生长,间歇水涝对根系的伤害较连续水涝更严重,与根系丙二醛含量更高相印证。CWL和IWL处理下白皮松根系的电阻抗图谱表现出明显的变化,电阻值(Re(Z))低于CK,容抗值(Im(Z))高于CK,恢复生长期间以上参数变化相反。CLAFIC归类结果显示CWL和IWL在水涝处理期间图谱相似比例最高,在恢复一个月后分别与CK相似比例较高。低频下阻抗损耗系数(δ)与根体积呈线性正相关,与淀粉含量呈线性负相关,表明水涝胁迫后白皮松苗木根系的阻抗损耗系数具有反映根大小和生理状态的潜力。
