鄧紅玉,謝 瓊
(浙江農(nóng)林大學(xué),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(rùn)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(zhǎng)發(fā)育也是瀕危原因之一。幼苗是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中至關(guān)重要的過(guò)程,幼苗抗逆性的強(qiáng)弱直接關(guān)系到其是否能夠度過(guò)幼苗期進(jìn)入正常發(fā)育的生命階段。光照條件是植物生命過(guò)程中的重要環(huán)境因子,若光照條件受到影響,植物的生長(zhǎng)發(fā)育必然受到嚴(yán)重影響,因此對(duì)陀螺果幼苗進(jìn)行最適光照強(qiáng)度的探討具有重要意義。
本研究在浙江農(nóng)林大學(xué)東湖校區(qū)(浙江省杭州市臨安區(qū))園林學(xué)院試驗(yàn)大棚(119°43′35″E,30°15′28″N)中進(jìn)行,試驗(yàn)大棚所在地周圍無(wú)遮蔽物,通風(fēng)情況良好,日照情況也較好。試驗(yàn)地地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)南緣,光照條件充足,氣候溫暖濕潤(rùn),屬于季風(fēng)型氣候,常受東北風(fēng)影響[2]。
試驗(yàn)材料為當(dāng)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(yàn)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(zhǎng)良好且生長(zhǎng)情況近似的幼苗40 株置于試驗(yàn)大棚,花盆間擺放間距適當(dāng),確保幼苗間無(wú)干擾。試驗(yàn)組共設(shè)置4 個(gè)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(jìn)行不同光照強(qiáng)度試驗(yàn)前測(cè)定第1 組數(shù)據(jù),作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。測(cè)定的指標(biāo)包括幼苗的株高、地徑,每間隔15d 測(cè)定1 次。測(cè)定時(shí)利用卷尺和直尺同時(shí)輔助測(cè)定每盆幼苗的株高,利用電子顯示型游標(biāo)卡尺測(cè)定幼苗植株的地徑,隨測(cè)隨記。
本試驗(yàn)采用Excel 2019 整理數(shù)據(jù)表格,利用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析處理,利用Origin 2019 軟件進(jìn)行繪圖。
不同光照強(qiáng)度下陀螺果1 年生幼苗的苗高增長(zhǎng)量差異性顯著,陀螺果幼苗試驗(yàn)期間每個(gè)月的增長(zhǎng)量變化情況如圖1 所示。通過(guò)觀察可以看出,不同試驗(yàn)月份陀螺果幼苗增長(zhǎng)量差異性顯著,而且每個(gè)月增長(zhǎng)趨勢(shì)也不同。在試驗(yàn)階段,9 月增長(zhǎng)量最大,且10 月高于8月,8 月最低。陀螺果幼苗的苗高增長(zhǎng)量受到溫度、光照的嚴(yán)重影響,在試驗(yàn)正式開始前5~7 月增長(zhǎng)量均比9 月高,8 月達(dá)到試驗(yàn)環(huán)境最高溫、強(qiáng)光照階段,因此猜測(cè)陀螺果幼苗在8 月時(shí)受到了嚴(yán)重的光抑制。但此時(shí)L2苗高增長(zhǎng)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(shí)的強(qiáng)光照,L3未高于L2可能是因?yàn)長(zhǎng)3光照太弱,導(dǎo)致幼苗植株生長(zhǎng)緩慢,而L0與L1的光照條件仍對(duì)幼苗的生長(zhǎng)造成一定程度的抑制。在9 月、10 月時(shí)溫度降低,外界光照強(qiáng)度也變?nèi)?,此時(shí)陀螺果幼苗生長(zhǎng)趨勢(shì)回升,但10 月仍低于9 月,其中L0~L3苗高增長(zhǎng)量也呈降低趨勢(shì),可能是因?yàn)?0 月時(shí)的溫度降低太快與光照條件變?nèi)踺^多導(dǎo)致,此時(shí)的陀螺果幼苗可能在為進(jìn)入冬季休眠作準(zhǔn)備。此時(shí)不同遮光條件下的幼苗未出現(xiàn)L2增長(zhǎng)量最高,10 月時(shí)對(duì)苗高增長(zhǎng)量的影響溫度大于光照。9 月相對(duì)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(shí)的光抑制狀態(tài)解除,使幼苗植株苗高增長(zhǎng)量回升。
在8 月光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)與溫度較高時(shí)期,對(duì)陀螺果1 年生幼苗進(jìn)行適當(dāng)遮光(L2)有利于幼苗正常生長(zhǎng),但過(guò)度遮光不適合其生長(zhǎng),光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)也不利于陀螺果幼苗正常生長(zhǎng)。在9 月、10 月時(shí)雖然陀螺果1 年生幼苗的苗高增長(zhǎng)量暫時(shí)高于8 月,但整體增長(zhǎng)量并未高于5~7 月時(shí)的生長(zhǎng)旺盛期。陀螺果為喜光植物,因此在9 月、10 月時(shí)陀螺果幼苗的苗高增長(zhǎng)量與光照強(qiáng)度趨勢(shì)一致,表現(xiàn)出L1>L2>L0>L3。但由于長(zhǎng)期處于L3弱光條件下,陀螺果幼苗接收光量子能量較少,導(dǎo)致陀螺果幼苗的苗高增長(zhǎng)量受到了嚴(yán)重的限制。而8 月時(shí),由于全光照條件下光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng),導(dǎo)致陀螺果幼苗受到了不可逆的損傷。
不同遮光強(qiáng)度條件下陀螺果1 年生幼苗的地徑增長(zhǎng)量差異性顯著,陀螺果幼苗試驗(yàn)期間每個(gè)月的增長(zhǎng)量變化情況如圖2 所示。陀螺果幼苗地徑的增長(zhǎng)趨勢(shì)與苗高的增長(zhǎng)量趨勢(shì)相近,在試驗(yàn)過(guò)程中均對(duì)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(shí)陀螺果幼苗受到高溫、強(qiáng)光照的影響,植株生長(zhǎng)受到光抑制現(xiàn)象的影響,幼苗的地徑增長(zhǎng)量也受到抑制。9月、10 月溫度降低、光照強(qiáng)度下降,抑制解除,幼苗暫時(shí)恢復(fù)到一定程度的生長(zhǎng)。但整體生長(zhǎng)量均未超過(guò)5~7 月生長(zhǎng)旺盛期時(shí)的生長(zhǎng)量,說(shuō)明此時(shí)由于溫度與光照強(qiáng)度的改變?cè)谝欢ǔ潭壬喜焕谕勇莨酌绲恼IL(zhǎng)發(fā)育。
圖1 不同遮光條件下陀螺果幼苗苗高增長(zhǎng)量
圖2 不同遮光條件下陀螺果幼苗地徑增長(zhǎng)量
韋鵬飛[3]通過(guò)對(duì)云南擬單性木蘭幼苗進(jìn)行遮光試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著遮光強(qiáng)度的增加,其苗高、地徑的增長(zhǎng)量以及相對(duì)生長(zhǎng)率均表現(xiàn)為逐漸下降的趨勢(shì),并且在全光照時(shí)苗高與地徑生長(zhǎng)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(shì),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(shí)出現(xiàn)最大值,遮光程度的不同對(duì)3 種植物幼苗生長(zhǎng)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(qiáng)度的增加,植株的生物量均表現(xiàn)為先增加后下降的趨勢(shì),變化趨勢(shì)表現(xiàn)為42.7%NS>15.3%NS>100%NS>5.5%NS,對(duì)幼苗植株進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼诠馓幚砟軌虼龠M(jìn)其生長(zhǎng),光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱均不利于植株的正常生長(zhǎng)。
本試驗(yàn)研究結(jié)果與前面研究觀點(diǎn)不完全一致,在對(duì)陀螺果幼苗進(jìn)行不同程度的遮光試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),對(duì)其進(jìn)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(shì)有較大差異,8 月時(shí)陀螺果幼苗苗高、地徑增長(zhǎng)量整體變化趨勢(shì)均表現(xiàn)為L(zhǎng)2>L1>L3>L1,9 月和10 月苗高與地徑增長(zhǎng)量整體變化趨勢(shì)為L(zhǎng)0>L1>L2>L3。在自然界中,夏季是大多數(shù)植物的生長(zhǎng)旺盛期,但試驗(yàn)中的陀螺果幼苗夏季(8 月最熱時(shí)期)的苗高、地徑增長(zhǎng)量卻低于秋季(9 月和10 月)時(shí)的增長(zhǎng)量。估計(jì)是由于夏季的高溫、強(qiáng)光照致使幼苗受到了光脅迫抑制現(xiàn)象,而對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼诠饩徑饬斯庖种片F(xiàn)象,但陀螺果為喜光樹種,過(guò)度遮光也不利于幼苗的正常生長(zhǎng)發(fā)育。秋季時(shí)環(huán)境條件緩和,溫度、光照相較于夏季都有所降低,此時(shí)再對(duì)陀螺果幼苗遮光反而不利于其生長(zhǎng)。因此想要陀螺果幼苗保持正常的生長(zhǎng)發(fā)育,可以在夏季氣候炎熱時(shí)期對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼谑a處理,達(dá)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。