王雷 李函笑 李威
摘要[目的]揭示山丁子樹不同方向葉片生理差異和微環(huán)境變化。[方法]通過測定山丁子樹不同方向葉片光合日進程、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量及比葉重,研究了山丁子樹葉片形態(tài)及生理指標(biāo)的變化。[結(jié)果]山丁子樹葉片光合速率與光合有效輻射表現(xiàn)出極顯著相關(guān)(P<0.01),與氣溫顯著相關(guān)(P<0.05);南向葉片比葉重高于東向,光合色素含量東向葉片高于南向。[結(jié)論]山丁子樹南向葉片由于接受較多的光能和較高的溫度,所以葉片增加單位面積重量、降低光合色素含量,從而減少光能吸收,表現(xiàn)出了葉片對周圍微環(huán)境的適應(yīng)性。
關(guān)鍵詞山丁子;光合速率;葉綠素;葉片方位
中圖分類號S71文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)04-01091-02
作者簡介王雷(1981- ),男,黑龍江哈爾濱人,講師,博士研究生,從事資源昆蟲、植物資源開發(fā)與利用方面的研究。*通訊作者,講師,博士,從事植物生理生態(tài)學(xué)研究。
山丁子[Malus baccata(Linn.)Borkh.],又名山荊子、山定子,屬薔薇科(Rosaceae)蘋果屬(Malus)多年生木本植物[1]。產(chǎn)于我國東北、西北和華北,是具有多種經(jīng)濟用途的野生果樹之一,綜合利用潛力很大,具有極高的經(jīng)濟價值[2]。受到太陽在一天中位置變化的影響,植物不同方向葉片受到太陽輻射強度也在不停地發(fā)生變化,這就引起了植物不同方向葉片所處的微環(huán)境有所差異,從而造成不同方向葉片生理上的差異[3-5]。為了進一步揭示山丁子樹不同方向葉片生理差異與環(huán)境因子的關(guān)系,同時為解決今后研究山丁子樹時葉片取樣部位問題,筆者進行了山丁子樹葉片不同方位葉片光合測定及色素含量測定,以期揭示山丁子樹葉片光合生理生態(tài)特性與微環(huán)境因子關(guān)系。
1材料與方法
1.1試驗地概況該研究試驗地選擇哈爾濱第三苗圃內(nèi),該地平均海拔501 m,年平均氣溫-0.4 ℃,年平均降雨量804.5 mm,年日照時數(shù)1 847.8 h,無霜期100~120 d。
1.2試驗方法試驗于7月中旬進行。選擇10株長勢一致的正常生長的山丁子樹(樹高2.5 m左右)作為試驗樣株測定生理指標(biāo)。利用Li-6400便攜式光合作用測定儀測定葉片凈光合速率(Pn),其最大的優(yōu)點在于能有效地克服因葉室改變測定葉周圍的水氣條件而造成的試驗誤差。取樣株樹冠中上部功能葉片進行測定,測定指標(biāo)包括:微環(huán)境因子氣溫(Ta)、光合有效輻射(PAR)、山丁子功能葉片凈光合速率的日進程,每次指標(biāo)重復(fù)測定3次。其中光合速率日進程為晴天8:00~18:00測定,每2 h測定1次。
葉片比葉重LMA的測定方法參考Koch等[6],選取山丁子樹不同方位、不同開度處的成熟健康的葉片,迅速用HP掃描儀(M1522n)及ImangeJ軟件測定葉面積[7],然后于60 ℃烘箱中烘干48 h,稱干重,干重除以葉面積得到比葉重LMA(g/m2),選擇6片葉片作為重復(fù)。
色素含量測定方法參照Lichtenthaler的方法[8]:稱取各方向葉片0.1 g左右,洗凈、擦干、剪碎放入研缽中,加入少量石英砂和5 ml 80%丙酮研磨至勻漿,用80%丙酮定容至25 ml,暗處靜置10 min,每個樣品重復(fù)3次,測定吸光值,測定色素含量。計算公式如下:
2結(jié)果與分析
2.1山丁子樹不同方向葉片環(huán)境因子差異一天中,葉片受到太陽位置變化的影響,其所處微環(huán)境也會變化。從圖1中可以看出,山丁子樹葉片東向光合有效輻射隨著時間的變化表現(xiàn)出明顯的下降趨勢;南向葉片則表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢,最高值出現(xiàn)在14:00。一天中,東、南向溫度變化均表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢,南向溫度始終高于東向。山丁子樹葉片所處的宏觀環(huán)境雖然一致,但是從微觀環(huán)境來看,山丁子樹東、南向葉片所處環(huán)境中光合有效輻射和溫度存在較大差異(P<0.01)。
2.3山丁子樹不同方向葉片色素含量及比葉重差異山丁子樹葉片光合色素含量均存在方位差異(表1),葉綠素a、葉綠素b、葉綠素(a+b)、類胡蘿卜素及葉綠素a/b均為東向葉片較高,并且2個方向葉片的葉綠素a、葉綠素(a+b)、葉綠素a/b差異顯著,但2個方向的葉綠素b和類胡蘿卜素含量差異沒有達到顯著水平;山丁子樹葉片比葉重為南向較高,且東南向葉片達到顯著水平。
3結(jié)論與討論
參考文獻
[1] 潘小軍,王玉霞.山定子營養(yǎng)成分的測定[J].中國林副特產(chǎn),2005(3):1-3.
[2] 李殿波,張樹寶.山丁子的綜合利用[J].中國林副特產(chǎn),1992(3):30.
[3] 陶磊,嚴(yán)俊霞,陳良富,等.太原盆地玉米和大豆光合作用日變化和光合光響應(yīng)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(5):2521-2523.
[4] 賀安娜,袁雅威,梁云浩,等.自然強光對陰生植物虎耳草光合特性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(27):14940-14941.