潘杰,趙麗,李濱勝

(黑龍江省森林植物園,黑龍江 哈爾濱150040)

目前,地被植物在園林綠化中的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛,取代了種草單一綠化模式。不同的綠地環(huán)境,光照條件也不同,在綠化選擇材料配置時(shí),就要掌握植物的耐陰、陽(yáng)性。因此,植物耐陰性的研究在園林建設(shè)中具有十分重要的意義。本試驗(yàn)旨在通過(guò)對(duì)園林綠化常用的大葉鐵線蓮等3種地被植物在不同遮陰條件下葉綠素含量、a/b值光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)等生理指標(biāo)變化情況的研究,分析大葉鐵線蓮等三種植物對(duì)不同光照的生理生態(tài)反應(yīng),以期為地被植物的合理應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為黑龍江省森林植物園引種栽培的大葉鐵線蓮、細(xì)葉景天和堪察加景天。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江省森林植物園引種馴化圃,每塊樣地為寬1.2 m、長(zhǎng)3 m。試驗(yàn)采用人工遮陰的方法分別設(shè)置透光率100% 、50% 和25% 三個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù),共計(jì)27塊樣地。

1.2.2 葉綠素a、葉綠素b含量測(cè)定 采用丙酮-乙醇浸提分光光度法,根據(jù)以下公式計(jì)算其含量。

葉綠素a=13.954 A665nm-6.884 A649nm

葉綠素b=25.964 A649nm-7.32 A665nm

葉綠素總含量=葉綠素a+葉綠素b

1.2.3 光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)、凈光合速率測(cè)定 用美國(guó)Li-COR公司的Li-6400便攜式光合作用分析系統(tǒng),在人工光強(qiáng)分別是1 500、1 000、500、100(μmol m-2s-1),測(cè)定葉片各氣體交換系數(shù),測(cè)定在8:00—11:00完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光照條件對(duì)地被植物葉綠素含量的影響

植物葉綠素最重要的性質(zhì)是能選擇地吸收光,葉綠素中的兩個(gè)主要成分葉綠素a、葉綠素b有不同的吸收光譜,葉綠素a在紅光部分的吸收帶偏向長(zhǎng)波方向,而葉綠素b在藍(lán)紫光部分吸收帶較寬。一般來(lái)說(shuō)陽(yáng)性植物的a/b值是3,但也有人認(rèn)為在2.3左右;陰性植物的葉綠素b含量較陽(yáng)性植物高,葉綠素b的含量相對(duì)提高使陰生植物能強(qiáng)烈地利用藍(lán)紫光,適應(yīng)于遮陰處生長(zhǎng),這是植物界適應(yīng)生態(tài)環(huán)境的完善形式。不同植物在低光強(qiáng)下的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)能力不同,葉綠素適應(yīng)范圍也不同。

隨著光照強(qiáng)度的遞減,大葉鐵線蓮、細(xì)葉景天葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量呈先增加而后降低的變化,而堪察加景天各項(xiàng)指標(biāo)呈逐步下降變化,在透光率50% 時(shí),大葉鐵線蓮、細(xì)葉景天各項(xiàng)指標(biāo)最高,表明適度遮陰處理后,葉綠素含量增加,有利于2種地被植物在弱光下提高捕光能力,更有效吸收光能,從而提高光合作用效率。

隨著光照強(qiáng)度的遞減,大葉鐵線蓮的a/b值先上升而后降低,細(xì)葉景天的葉綠素a/b值逐漸增加,堪察加景天的葉綠素a/b值在較小范圍內(nèi)波動(dòng),但3種地被植物經(jīng)不同光照處理其a/b值都較小,且均小于3。

2.2 不同光照條件地被植物光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)、凈光合速率的變化

植物光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)的高低直接反映了植物對(duì)弱光的利用能力強(qiáng)弱,是植物耐陰性的主要指標(biāo)。通常人們認(rèn)為,植物的光補(bǔ)償點(diǎn)越低對(duì)弱光的利用能力越強(qiáng),有利于其同化物的積累;光補(bǔ)償點(diǎn)高則表明其不適于陰處生長(zhǎng);而最大凈光合速率是指植物在飽和光強(qiáng)下葉片的凈光合速率,體現(xiàn)了植物對(duì)有機(jī)物質(zhì)積累的最大能力。3種地被植物光補(bǔ)償點(diǎn)、最大凈光合速率均隨透光率的降低而降低。

3 討論與結(jié)論

植物耐陰性機(jī)理是指在遮陰條件下植物一方面通過(guò)增強(qiáng)吸收低光量子密度的能量,提高光能利用效率,使之高效地轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;另一方面通過(guò)降低用于呼吸及維持其生長(zhǎng)的能量消耗,使光合作用同化的能量以最大的比例貯存于光合作用組織中,來(lái)適應(yīng)低光量子密度環(huán)境,維持其正常的生存生長(zhǎng)[3]。

葉綠素是捕獲光能的物質(zhì)基礎(chǔ),遮陰條件下其含量增加和a/b下降不僅有利于光能的捕獲和吸收,而且有利于對(duì)弱光的利用,是耐陰植物的典型特征[4]。有研究表明,一些植物遮陰后在短期內(nèi)葉綠素含量會(huì)增加,認(rèn)為是光照減弱后對(duì)葉綠素合成有促進(jìn)作用,避免了強(qiáng)光對(duì)葉綠素的破壞。本研究適度遮陰處理顯著提高了大葉鐵線蓮、細(xì)葉景天的葉綠素含量,特別是葉綠素b的含量。而葉綠素a/b的值小于3,說(shuō)明遮陰可提高這兩種地被植物對(duì)光能的捕獲和吸收能力,這與劉衛(wèi)琴、李長(zhǎng)纓[7.8]的研究結(jié)果相一致。而堪察加景天在全光下生長(zhǎng)最好。

由于遮陰,3種地被植物的光補(bǔ)償點(diǎn)下降,光飽和點(diǎn)上升,這是植物對(duì)弱光的一種適應(yīng)性變化。表明3種地被植物可以忍耐適當(dāng)?shù)恼陉幁h(huán)境。而凈光合速率的下降,可能是由于遮陰使光合作用的能量來(lái)源減少,光合有效輻射減少造成的。

通過(guò)對(duì)3種地被植物遮陰后的生理指標(biāo)研究,結(jié)合性狀觀測(cè),發(fā)現(xiàn)3種地被植物均可以適應(yīng)一定的弱光環(huán)境,并在弱光下進(jìn)行正常的光合作用。其中對(duì)大葉鐵線蓮、細(xì)葉景天的適度遮陰有利于生長(zhǎng),而堪察加景天全光生長(zhǎng)最好。

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