兩種珍稀瀕危榆科樹種對(duì)光強(qiáng)的適應(yīng)性研究

何 霞,王 果,師海榮

(1.滁州學(xué)院國(guó)有資產(chǎn)管理處,安徽滁州239012);2.滁州學(xué)院教務(wù)處,安徽滁州239000; 3.滁州學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系,安徽滁州239000)

兩種珍稀瀕危榆科樹種對(duì)光強(qiáng)的適應(yīng)性研究

何 霞1,王 果2,師海榮3

(1.滁州學(xué)院國(guó)有資產(chǎn)管理處,安徽滁州239012);2.滁州學(xué)院教務(wù)處,安徽滁州239000; 3.滁州學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系,安徽滁州239000)

人工栽培條件下,對(duì)全光照和遮光處理的醉翁榆和瑯琊榆兩年生實(shí)生苗的形態(tài)和生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明:兩種榆樹在40%自然光下生長(zhǎng)良好,并且醉翁榆在形態(tài)上通過增加葉片長(zhǎng)度、寬度、葉面積、單葉干重,提高南向枝條比例,在生理上通過增加更多葉綠素含量從而表現(xiàn)出對(duì)弱光具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

光強(qiáng);瑯琊榆;醉翁榆;形態(tài);生理

0 引言

瑯琊榆(UlmuschenmouiCheng)和醉翁榆(Ulmus gausseniiCheng)是榆科榆屬喬木,樹干高大挺拔,樹形秀美。這兩種樹種自然分布狹窄,前者主要分布于安徽滁州瑯琊山和江蘇句容寶華山,而后者則為瑯琊山所特有。目前,原生境下自然更新不良,幼苗較少,已被列為國(guó)家三級(jí)保護(hù)瀕危樹種。

通過人工栽培擴(kuò)大苗木數(shù)量并通過人工栽植方式,在特定立地條件下恢復(fù)兩種榆樹種群數(shù)量,對(duì)于保護(hù)該物種具有重要意義。在人工實(shí)生苗培育中發(fā)現(xiàn)環(huán)境條件對(duì)于該苗木生長(zhǎng)發(fā)育有很大影響,為此在苗木實(shí)生苗培育過程中研究光照條件等因素對(duì)成苗影響一方面可以探討光照條件對(duì)瑯琊榆和醉翁榆育苗及生長(zhǎng)發(fā)育的影響,另一方面可以為它們?cè)趫@林中的引種和合理配置提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)采用盆栽實(shí)驗(yàn)。供試樹種為滁州市林科所提供的瑯琊榆和醉翁榆二年生實(shí)生苗。2007年3月在露地條件下,將樹苗種植于高25cm,直徑20cm的花盆中,栽培基質(zhì)為田園土。2007年4月開始用黑色遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮蔭處理,處理后的光照為全光照的40%,以全光照為對(duì)照。每個(gè)處理重復(fù)五次,常規(guī)栽培管理。

1.2 研究方法和數(shù)據(jù)處理

遮蔭處理前測(cè)量枝條長(zhǎng)度。遮蔭處理三個(gè)月后,測(cè)量葉片長(zhǎng)、寬度及面積;測(cè)量枝條長(zhǎng)度、分枝角度、分枝朝向;并取樣測(cè)量葉片葉綠素含量。數(shù)據(jù)用SPSS分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 遮蔭處理對(duì)兩種榆科樹種的單葉生長(zhǎng)的影響

遮蔭后,瑯琊榆的葉片長(zhǎng)度、寬度、葉面積未顯著變化(p=0.075、p=0.856、p=0.675),而醉翁榆的葉片長(zhǎng)度、寬度、葉面積則比未遮蔭前顯著增加了98%、110%和261%(p=0.000、p=0.000、p=0.000);瑯琊榆的單葉干重顯著減少了27%(p=0.028)而醉翁榆的單葉干重則顯著增加了100%(p=0.000)。析因分析表明:對(duì)于葉長(zhǎng),樹種和光照強(qiáng)度存在交互作用(p=0.000)。由η2(樹種) (0.964)>η2(光照)(0.765)>η2(樹種＊光照)(0.483),得出對(duì)葉長(zhǎng)總變異的影響大小依次為:樹種,光照,光照＊樹種。對(duì)于葉寬,樹種和光照強(qiáng)度存在交互作用(p=0.000)。由η2(光照)(0.912)>η2(樹種＊光照) (0.780)>η2(樹種)(0.770),得出對(duì)葉寬總變異的影響大小依次為:光照,光照＊樹種,樹種。對(duì)于葉面積,樹種和光照強(qiáng)度存在交互作用(p=0.000),由η2(樹種) (0.941)>η2(光照)(0.606)>η2(樹種＊光照)(0.528),得出對(duì)葉面積總變異的影響大小依次為:樹種,光照,光照＊樹種。

表1 遮蔭處理對(duì)兩種榆科樹種的單葉生長(zhǎng)的影響

2.2 遮蔭處理對(duì)兩種榆科高度增量和分枝朝向的影響

遮蔭后,瑯琊榆和醉翁榆的生長(zhǎng)速度更快,高度增量分別比對(duì)照顯著增加了173%和262%。在不同的光照條件下,瑯琊榆側(cè)枝的分布方向性相同。而醉翁榆在全光照條件下北向枝條比例高于南向枝條,遮蔭條件下南向枝條比例占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(見圖1)。 2.3 遮蔭處理對(duì)兩種榆科樹種的葉片葉綠素含量的影響

遮蔭后,瑯琊榆和醉翁榆的葉綠素a含量分別顯著增加了63%、75%(p=0.000);葉綠素b含量分別顯著增加了62%、77%(p=0.000);葉綠素總量分別顯著增加了63%、76%(p=0.000);葉綠素a/b則維持不變。析因分析表明:對(duì)于葉綠素a含量、b含量及兩者含量和,樹種和光照強(qiáng)度不存在交互作用(p=0.645)。

表2 遮蔭處理對(duì)兩種榆科樹種的葉片葉綠素含量的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 遮蔭對(duì)兩種榆樹葉片形態(tài)和生理的影響

光是調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要因子。不同的植物對(duì)光強(qiáng)有著不同的適應(yīng)性,這一方面與植物的生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境有關(guān),另一方面也是植物長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果,其適應(yīng)能力可以遺傳,由其基因型決定[1]。

形態(tài)上,醉翁榆通過增加葉片長(zhǎng)度、寬度、葉面積,單葉干重,提高南向枝條比例等對(duì)弱光表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這和傅松玲等通過比較天然次生林中瑯琊榆的光補(bǔ)償點(diǎn)比醉翁榆高而得出醉翁榆較為耐蔭的結(jié)論一致[2]。生理上,兩者在葉綠素含量對(duì)光強(qiáng)的響應(yīng)表現(xiàn)一致。遮蔭條件下葉綠素a,葉綠素b,葉綠素總量均表現(xiàn)為增加,弱光下葉綠素b(Chlb)含量的增加有助于利用漫射光中占優(yōu)勢(shì)的較短波長(zhǎng)的藍(lán)紫光,從而提高捕光能力;同時(shí)Chlb的增加有利于捕光色素蛋白復(fù)合體(LHCP)含量的提高,均衡激發(fā)能在兩個(gè)光系統(tǒng)間的分配[3]。就比較而言,醉翁榆的葉綠素含量增加更多,這表明醉翁榆的耐蔭性更強(qiáng)。

3.2 光照對(duì)兩種榆樹致瀕的影響

兩種榆樹在遮蔭下,仍能生長(zhǎng)良好,表明這兩種榆樹具有一定的耐蔭性。兩種榆樹的原生地調(diào)查表明,瑯琊山醉翁亭前西側(cè)的醉翁榆老樹下分布數(shù)棵幼苗,而東側(cè)的醉翁榆下卻沒有。兩側(cè)的光照條件相似,但是西側(cè)樹下土壤疏松而東側(cè)樹下為道路不具備種子發(fā)芽的土壤條件,這說明并不是和光照有關(guān)而是和立地條件有關(guān)。所以在這兩種榆樹的保護(hù)上,創(chuàng)造良好的立地條件非常重要。并且本實(shí)驗(yàn)表明,醉翁榆的耐蔭性比瑯琊榆更強(qiáng),但是瑯琊山的實(shí)際情況卻是醉翁榆比瑯琊榆瀕危。因此,弱光照不是這兩種植物瀕危的決定因子。在瑯琊山天然次生林中,醉翁榆集中在醉翁亭后山青檀為優(yōu)勢(shì)樹種的群落中,而瑯琊榆則分布在瑯琊寺附近以櫸樹為優(yōu)勢(shì)樹種的群落中。因此這兩種榆科樹種的瀕危是否和優(yōu)勢(shì)樹種青檀耐瘠薄及櫸樹生長(zhǎng)速度快仍有待研究。

3.3 園林綠化中的配置

這兩種榆樹作為落葉喬木,高大挺拔,主干明顯,分枝點(diǎn)高。并且滁州市林科所等單位已經(jīng)成功育苗[4]。在遷地保護(hù)上,不僅可以考慮地理位置相似的植物園引種,而且幼樹可以在滁州市園林中喬灌草相結(jié)合的立體綠化中作為灌木加以應(yīng)用。并且它們作為珍稀瀕危植物,具有很強(qiáng)的地域性,作為鄉(xiāng)土樹種運(yùn)用于本地的園林建設(shè)中可以形成具有獨(dú)特風(fēng)格的生態(tài)園林景觀。

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[2] 傅松玲,鄭興林.皖東石灰?guī)r山地榆科樹種的生理特性[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,23(3):75-78.

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M orphological and Physiological Changes of U lm us gaussenii Chengand U lmus chenmoui cheng under Differen t L ight In tensity

He Xia1,Wang Guo2,Shi Hairong3
(1.Department of A sset M anagement,Chuzhou College,Chuzhou 239012,China; 2.Department of Teaching Affairs,Chuzhou College,Chuzhou 239012,China; 3.Department of Chemistry and Life Science,Chuzhou College,Chuzhou 239012,China)

The mo rphological and physiological indexes of two two-year old elm seedlings were measured under different light intensity in cultivation experiment.The results show ed that the two species of elm were adap ted to about 40%natural light,and the suitability of theUlmusgausseniiwas better than thatofUlmuschenmoui.The suitability of the two species can be enhanced by increasing the foliar length,w idth,area and dry weight,and the branches pointing to south,and the chlorophyll content.

light intensity;UlmusgausseniiCheng;UlmuschenmouiCheng;morphology;physiology

book=1994,ebook=51

Q945.3

A

1673-1794(2010)02-0068-03

何 霞(1982-),女,碩士,研究方向:園林植物生理與生態(tài)。

滁州學(xué)院青年基金項(xiàng)目(2007ky073)

2009-12-26