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长白山5种橐吾光适应性的研究

赵国禹  
【摘要】:橐吾属植物(Ligularia Cass.)为菊科多年生草本植物,长白山区是橐吾属植物伸向东北的一个小的次生分布中心,多数橐吾均是长白山区夏秋旅游的重要观花植物,同时也是食用和药用植物资源。本试验以长白山主产的5种橐吾为材料,即:狭苞橐吾、合苞橐吾、蹄叶橐吾、复序橐吾和“白毛橐吾”。 首先对其自然光照条件下的光合特性进行研究,并采用叶子飘光响应新模型计算光饱和点和光补偿点,从而明确5种橐吾的光适应性及生态学特性;其次对50%和70%两种遮阴处理的5种橐吾的耐阴性及最适光照范围进行系统分析与评价;最后对不同墙体遮阴环境中5种橐吾的光合特性及影响因子进行研究,旨在为今后引种栽培、园林绿化应用及选育新品种提供理论依据,为该资源的保护与利用奠定基础。 主要研究结果如下: 1.自然光照条件下,5种橐吾的净光合速率日变化均为双峰型曲线,中午有明显的光合“午休”现象,该光合“午休”现象主要是由气孔限制因素引起。5种橐吾净光合速率的降低分别受不同环境因子的影响,其中蹄叶橐吾净光合速率与光合有效辐射呈极显著正相关、与蒸腾速率呈显著正相关;合苞橐吾与蒸腾速率呈极显著正相关,其它3种橐吾各因子间均无相关性关系。 5种橐吾的光饱和点和光补偿点分别为:蹄叶橐吾1054.62μmol·m-2.s-1和19.42μmol·m-2.s-1、狭苞橐吾760.88μmol·m-2.s-1和38.29μmol·m-2.s-1、合苞橐吾995.37μmol·m-2·s-1和24.79μmol·m-2·s-1、复序橐吾651.15μtmol·m-2·s-1和31.47gmol·m-2.s-1、“白毛橐吾”811.21μmol-m-2·s-1和71.5μtmol·m-2·s-1;实验发现除“白毛橐吾”外,复序橐吾、狭苞橐吾、蹄叶橐吾和合苞橐吾均为栽培C3植物特征,表现出较强耐阴能力,其中复序橐吾和狭苞橐吾的光适应范围较狭窄,蹄叶橐吾和合苞橐吾光适应范围相对宽泛,说明前2种橐吾在引种栽培中对光照环境要求较苛刻,引种难度较大;而“白毛橐吾”则表现为阳性耐阴植物,生长对光照环境要求不严,引种和推广应用相对容易。 2.50%和70%两种遮阴处理条件下,通过植株形态、叶绿素含量、净光合速率及叶绿素荧光参数等指标的测定,发现适度的遮阴有利于5种橐吾植株形态指标及叶绿素含量、净光合速率、水分利用率、qP、NPQ、ΦPSⅡ的增加,其中50%遮阴处理的狭苞橐吾、复序橐吾和合苞橐吾、70%遮阴处理的蹄叶橐吾、全光照(CK)的“白毛橐吾”上述指标均达到最佳水平,不仅能提高物种的光合作用,还可以促进其营养生长,由此可见,狭苞橐吾、复序橐吾和合苞橐吾适宜在50%左右遮阴环境条件下生长,蹄叶橐吾适宜70%左右遮阴环境、白毛橐吾则适宜栽培于全光照环境中。 3.在CK和S2环境条件下,5种橐吾均有明显的光合“午休”现象,CK中的狭苞橐吾和合苞橐吾是由非气孔限制因素引起的,复序橐吾、“白毛橐吾”和蹄叶橐吾是由气孔限制因素引起;在S2环境中的狭苞橐吾、复序橐吾和“白毛橐吾”均是由非气孔限制因素引起,而合苞橐吾和蹄叶橐吾是气孔限制因素引起。 4.在S1、S2和CK三种环境条件下,通过多元逐步回归分析方法,得出5种橐吾最优方程,通过最优方程可以看出,CK环境中影响复序橐吾净光合速率的主要因子为T1、Cr和Ci,狭苞橐吾为PAR和T1,蹄叶橐吾为PAR和RH,合苞橐吾为Ta和Gs,“白毛橐吾”为PAR、Ci和RH;S1环境中复序橐吾为T1和Ci,狭苞橐吾是Ca,蹄叶橐吾为T1、RH和Ta,合苞橐吾为Tr、VPD和RH,“白毛橐吾”为Ta和VPD;S2环境中复序橐吾为PAR和Ci,狭苞橐吾为PAR、T1和Ca,蹄叶橐吾为Ta,合苞橐吾为Gs和PAR,“白毛橐吾”RH和Ci。 综合评价与分析,5种橐吾的光适应性由强到弱顺序:白毛橐吾合苞橐吾蹄叶橐吾狭苞橐吾复序橐吾。


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