鄧紅玉,謝 瓊
(浙江農林大學,浙江杭州 311300)
陀螺果(Melliodendron xylocarpum)主要地理分布范圍為中亞熱帶,喜光好濕潤環(huán)境,能夠耐半蔭,海拔分布范圍廣,從300~2000m 均有所分布[1]。陀螺果作為高大型速生樹種,現(xiàn)已被列為瀕危物種,探究其瀕危原因,其種子萌發(fā)困難是主要的原因之一;陀螺果幼苗的生長發(fā)育也是瀕危原因之一。幼苗是植物生長發(fā)育過程中至關重要的過程,幼苗抗逆性的強弱直接關系到其是否能夠度過幼苗期進入正常發(fā)育的生命階段。光照條件是植物生命過程中的重要環(huán)境因子,若光照條件受到影響,植物的生長發(fā)育必然受到嚴重影響,因此對陀螺果幼苗進行最適光照強度的探討具有重要意義。
本研究在浙江農林大學東湖校區(qū)(浙江省杭州市臨安區(qū))園林學院試驗大棚(119°43′35″E,30°15′28″N)中進行,試驗大棚所在地周圍無遮蔽物,通風情況良好,日照情況也較好。試驗地地處中亞熱帶季風氣候區(qū)南緣,光照條件充足,氣候溫暖濕潤,屬于季風型氣候,常受東北風影響[2]。
試驗材料為當年培育的1 年生陀螺果幼苗,種植于直徑20cm 的圓形花盆。試驗幼苗的栽培土壤為混合土比例,生境土︰泥炭土︰珍珠巖(體積比)=8∶1∶1。選擇生長良好且生長情況近似的幼苗40 株置于試驗大棚,花盆間擺放間距適當,確保幼苗間無干擾。試驗組共設置4 個光照梯度,分別為全光照條件(L0,CK)、1 層遮光(L1)、2 層遮光(L2)和3 層遮光(L3),遮光率分別為0%、40.50%、78.08%和95.54%。
進行不同光照強度試驗前測定第1 組數(shù)據(jù),作為基礎數(shù)據(jù)。測定的指標包括幼苗的株高、地徑,每間隔15d 測定1 次。測定時利用卷尺和直尺同時輔助測定每盆幼苗的株高,利用電子顯示型游標卡尺測定幼苗植株的地徑,隨測隨記。
本試驗采用Excel 2019 整理數(shù)據(jù)表格,利用SPSS 26.0 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理,利用Origin 2019 軟件進行繪圖。
不同光照強度下陀螺果1 年生幼苗的苗高增長量差異性顯著,陀螺果幼苗試驗期間每個月的增長量變化情況如圖1 所示。通過觀察可以看出,不同試驗月份陀螺果幼苗增長量差異性顯著,而且每個月增長趨勢也不同。在試驗階段,9 月增長量最大,且10 月高于8月,8 月最低。陀螺果幼苗的苗高增長量受到溫度、光照的嚴重影響,在試驗正式開始前5~7 月增長量均比9 月高,8 月達到試驗環(huán)境最高溫、強光照階段,因此猜測陀螺果幼苗在8 月時受到了嚴重的光抑制。但此時L2苗高增長量為最大,L3次之,全光照處理最低,原因可能是L2的遮光效果緩解了8 月時的強光照,L3未高于L2可能是因為L3光照太弱,導致幼苗植株生長緩慢,而L0與L1的光照條件仍對幼苗的生長造成一定程度的抑制。在9 月、10 月時溫度降低,外界光照強度也變弱,此時陀螺果幼苗生長趨勢回升,但10 月仍低于9 月,其中L0~L3苗高增長量也呈降低趨勢,可能是因為10 月時的溫度降低太快與光照條件變弱較多導致,此時的陀螺果幼苗可能在為進入冬季休眠作準備。此時不同遮光條件下的幼苗未出現(xiàn)L2增長量最高,10 月時對苗高增長量的影響溫度大于光照。9 月相對于8月而言,溫度與光照條件均略微下降,幼苗也受到環(huán)境條件影響,從8 月時的光抑制狀態(tài)解除,使幼苗植株苗高增長量回升。
在8 月光照強度過強與溫度較高時期,對陀螺果1 年生幼苗進行適當遮光(L2)有利于幼苗正常生長,但過度遮光不適合其生長,光照強度過強也不利于陀螺果幼苗正常生長。在9 月、10 月時雖然陀螺果1 年生幼苗的苗高增長量暫時高于8 月,但整體增長量并未高于5~7 月時的生長旺盛期。陀螺果為喜光植物,因此在9 月、10 月時陀螺果幼苗的苗高增長量與光照強度趨勢一致,表現(xiàn)出L1>L2>L0>L3。但由于長期處于L3弱光條件下,陀螺果幼苗接收光量子能量較少,導致陀螺果幼苗的苗高增長量受到了嚴重的限制。而8 月時,由于全光照條件下光照強度過強,導致陀螺果幼苗受到了不可逆的損傷。
不同遮光強度條件下陀螺果1 年生幼苗的地徑增長量差異性顯著,陀螺果幼苗試驗期間每個月的增長量變化情況如圖2 所示。陀螺果幼苗地徑的增長趨勢與苗高的增長量趨勢相近,在試驗過程中均對環(huán)境光照的變化有著較為敏感的形態(tài)特征的改變。在8 月時陀螺果幼苗受到高溫、強光照的影響,植株生長受到光抑制現(xiàn)象的影響,幼苗的地徑增長量也受到抑制。9月、10 月溫度降低、光照強度下降,抑制解除,幼苗暫時恢復到一定程度的生長。但整體生長量均未超過5~7 月生長旺盛期時的生長量,說明此時由于溫度與光照強度的改變在一定程度上不利于陀螺果幼苗的正常生長發(fā)育。
圖1 不同遮光條件下陀螺果幼苗苗高增長量
圖2 不同遮光條件下陀螺果幼苗地徑增長量
韋鵬飛[3]通過對云南擬單性木蘭幼苗進行遮光試驗發(fā)現(xiàn),隨著遮光強度的增加,其苗高、地徑的增長量以及相對生長率均表現(xiàn)為逐漸下降的趨勢,并且在全光照時苗高與地徑生長最快。董如磊[4]發(fā)現(xiàn)隨著遮光程度的不斷增加,東京野茉莉兩家系苗高、地徑均表現(xiàn)為先增大后下降的趨勢,而白辛樹苗高、地徑均表現(xiàn)為逐漸下降,在遮光程度為40%時出現(xiàn)最大值,遮光程度的不同對3 種植物幼苗生長有明顯的影響。孫燦岳[5]發(fā)現(xiàn)栓皮櫟幼苗植株隨著遮蔭強度的增加,植株的生物量均表現(xiàn)為先增加后下降的趨勢,變化趨勢表現(xiàn)為42.7%NS>15.3%NS>100%NS>5.5%NS,對幼苗植株進行適當?shù)恼诠馓幚砟軌虼龠M其生長,光照強度過強或過弱均不利于植株的正常生長。
本試驗研究結果與前面研究觀點不完全一致,在對陀螺果幼苗進行不同程度的遮光試驗中發(fā)現(xiàn),對其進行了不同程度的遮光措施,使得幼苗植株的苗高、地徑的增加趨勢有較大差異,8 月時陀螺果幼苗苗高、地徑增長量整體變化趨勢均表現(xiàn)為L2>L1>L3>L1,9 月和10 月苗高與地徑增長量整體變化趨勢為L0>L1>L2>L3。在自然界中,夏季是大多數(shù)植物的生長旺盛期,但試驗中的陀螺果幼苗夏季(8 月最熱時期)的苗高、地徑增長量卻低于秋季(9 月和10 月)時的增長量。估計是由于夏季的高溫、強光照致使幼苗受到了光脅迫抑制現(xiàn)象,而對其進行適當?shù)恼诠饩徑饬斯庖种片F(xiàn)象,但陀螺果為喜光樹種,過度遮光也不利于幼苗的正常生長發(fā)育。秋季時環(huán)境條件緩和,溫度、光照相較于夏季都有所降低,此時再對陀螺果幼苗遮光反而不利于其生長。因此想要陀螺果幼苗保持正常的生長發(fā)育,可以在夏季氣候炎熱時期對其進行適當?shù)恼谑a處理,達到緩解光脅迫抑制的目的;而秋季光照、溫度條件緩和,可將遮蔭處理解除,以保證幼苗能夠吸收足夠的光能。