上海園林常見受日灼樹種對光照強(qiáng)度的響應(yīng)

張德順,章麗耀,胡立輝,2,奉樹成,王本耀,陳瑩瑩,劉玉佳,姚鰻卿*

(1 同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院,高密度人居環(huán)境生態(tài)與節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200092;2 浙江理工大學(xué)建筑工程學(xué)院,杭州 310018;3 上海市綠化指導(dǎo)站,上海 200020)

園林植物受到機(jī)械損傷、動物啃咬、害蟲嚙食、低溫、干旱、水淹、風(fēng)倒風(fēng)折、鹽堿脅迫等危害時(shí),受害癥狀明顯,被業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。 日灼、日燒、氣灼、熱傷害也嚴(yán)重制約園林樹木的健康生長,影響城市綠化生態(tài)效益、景觀效益和社會效益的正常發(fā)揮,卻一直沒有引起從業(yè)者的重視。 隨著全球氣候變暖、極端高溫頻發(fā)以及太陽輻射加劇,園林植物日灼傷害日趨嚴(yán)重[ 1-5]。 通過多年對上海園林綠化樹種的調(diào)查發(fā)現(xiàn),日灼傷害主要發(fā)生在以羽毛楓和雞爪槭為代表的槭樹科槭屬(Acer)植物上。 為優(yōu)化園林綠化樹種構(gòu)成,提升園林生態(tài)系統(tǒng)韌性,本研究選擇10 種槭屬代表植物進(jìn)行日灼脅迫試驗(yàn),在不同的遮陰環(huán)境下,測定其葉片相關(guān)形態(tài)及生理指標(biāo),分析不同樹種葉片日灼傷害程度,以期為減少重日灼樹種利用,降低生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的負(fù)面影響提供對策。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于上海辰山植物園(121°18′E,31°08′N),屬中亞熱帶北緣季風(fēng)性氣候,年均氣溫17.6 ℃,1 月平均氣溫-2.1 ℃,7 月平均溫度28.1 ℃,年均降水量1 106.5 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

選取10 種上海生長多年和新引進(jìn)的槭屬植物(表1),于2017 年3 月統(tǒng)一上盆栽培,盆徑30 cm,每種植物栽培50 株,土壤以園土為主,pH 7.1—7.6。

表1 參試槭屬植物Table 1 Test Acer plants

1.3 試驗(yàn)方法

2017 年7 月25 日起,用遮陰網(wǎng)進(jìn)行遮陰處理,遮陰區(qū)域呈南北向,高2.0 m,寬5.0 m,南北敞開,便于通風(fēng)。 通過增加遮陰網(wǎng)的層數(shù)(2 層和4 層)來調(diào)整遮陰程度,經(jīng)照度計(jì)精確測定,2 層和4 層遮陰網(wǎng)下遮陰強(qiáng)度分別為30%和55%。 設(shè)置遮陰率(SR)分別為0%(全光照,FS)、30%、55%,進(jìn)行葉片日灼傷害試驗(yàn)。 選擇晴朗無云高溫日每隔1 h 對不同遮陰處理的光照強(qiáng)度進(jìn)行測定。 為避免相互遮光,各處理間設(shè)置1.0 m 的間距[ 6-11]。

1.3.1 外部形態(tài)特征測定

試驗(yàn)前統(tǒng)計(jì)每株樹木的總?cè)~片數(shù),每隔3 d 觀察并拍照記錄不同遮陰處理下不同樹種葉片出現(xiàn)日灼傷害的程度,包括日灼傷害葉片數(shù)和日灼傷害程度,計(jì)算葉片日灼受害指數(shù)(S):S=受日灼葉片數(shù)∕植株葉片總數(shù)[ 11]。

1.3.2 光響應(yīng)曲線測定

選取從植株頂端向下2—5 節(jié)的成熟葉片進(jìn)行光響應(yīng)曲線的測定,每株測量3 片葉。 利用LI-6400 便攜式光合儀的開路系統(tǒng)測定,使用LED 光源,控制環(huán)境中的空氣流速為0.5 L∕s,CO2濃度為400 μmol∕mol,葉室溫度為30 ℃,相對濕度為50%—70%。

測試前將光合有效輻射梯度設(shè)定為1 000 μmol∕(m2·s),輕夾葉片誘導(dǎo)30 min,然后依次設(shè)定葉 室 光 合 有 效 輻 射 梯 度 為2 000 μmol∕(m2·s)、 1 800 μmol∕( m2· s)、 1 600 μmol∕(m2·s)、1 400 μmol∕(m2·s)、1 200 μmol∕(m2·s)、1 000 μmol∕(m2·s)、800 μmol∕(m2·s)、600 μmol∕(m2·s)、400 μmol∕(m2·s)、200 μmol∕(m2·s)、150 μmol∕(m2·s)、120 μmol∕(m2·s)、100 μmol∕(m2·s)、80 μmol∕(m2·s)、50 μmol∕(m2·s)、20 μmol∕(m2·s)、0 μmol∕(m2·s),從高到低手動測定葉片凈光合速率(Pn)的變化情況[ 12-16]。

1.3.3 葉片氣體交換參數(shù)測定

于上午9:00—11:00 采用LI-6400 便攜式光合儀選取自上而下第2—5 葉位的成熟葉片分別測定凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率(Tr)和胞間CO2濃度(Ci)。 設(shè)定內(nèi)源光強(qiáng)為2 000 μmol∕(m2·s),CO2濃度為400 μmol∕mol,溫度為空氣自然溫度,相對濕度為70%,每種植物選取3 片葉進(jìn)行測定[ 15]。

1.3.4 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定

每個(gè)植株選取從頂端向下2—5 節(jié)的南向成熟葉片進(jìn)行葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定,從8:00 開始每隔2 h 測定一次。 選取Handy PEA 連續(xù)激發(fā)式植物效率分析儀測量樹種葉片的相關(guān)葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù),測量前把適應(yīng)夾上的金屬遮光片推入遮光位置讓葉片暗適應(yīng)20 min,然后選擇3 500 μmol∕(m2·s)作為最大光強(qiáng)進(jìn)行測定。 測定指標(biāo)包括:最小熒光F0、最大熒光Fm、最大光化學(xué)效率Fv∕Fm、PSⅡ的潛在活性Fv∕F0、用于熱耗散的量子比率φD0、捕獲的激子將電子傳遞到QA下游其他電子受體的比率φ0、用于電子傳遞的量子比率φE0以及以吸收光能為基礎(chǔ)的性能參數(shù)PIabs等[ 16-25]。

1.4 傷害指數(shù)及分級

試驗(yàn)進(jìn)行15 d 后,各樹種葉片日灼傷害程度趨于穩(wěn)定,此時(shí)將目測得到的不同遮陰處理下樹種最大葉片日灼傷害程度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的傷害指數(shù),以傷害指數(shù)建立最大葉片日灼傷害程度與遮陰處理強(qiáng)度之間的關(guān)系。 對傷害程度進(jìn)行分析,以傷害指數(shù)為橫坐標(biāo)(傷害程度越高則傷害指數(shù)越高),以樹種為縱坐標(biāo),比較3 種遮陰處理下不同樹種最大葉片日灼傷害指數(shù)的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樹種葉片日灼傷害形態(tài)表征對遮陰處理的響應(yīng)

由圖1 可知,在FS 處理下,不同樹種最大葉片日灼傷害指數(shù)表現(xiàn)為:夕陽紅＞秋火焰＞復(fù)葉槭＞雞爪槭＞羽毛楓＞三季紅＞挪威槭＞五角楓＞橙之夢＞三角楓。根據(jù)葉片日灼傷害指數(shù)分級(表2),夕陽紅、秋火焰、復(fù)葉槭、雞爪槭、羽毛楓、三季紅等6 個(gè)樹種葉片日灼傷害等級達(dá)到了D 級,挪威槭、五角楓、橙之夢等3 種樹種葉片日灼傷害等級達(dá)到了B 級,僅有三角楓1 種樹種不受葉片日灼傷害,為A 級。

圖1 不同遮陰處理下不同樹種最大葉片日灼傷害指數(shù)Fig.1 Maximum leaf sunburn injury index of different tree species under different shading treatments

表2 葉片日灼傷害分級Table 2 Classification of leaf sunburn injury

在30%SR 處理下,不同樹種最大葉片日灼傷害指數(shù)表現(xiàn)為:復(fù)葉槭＞羽毛楓＞雞爪槭、三季紅＞五角楓、三角楓、夕陽紅、橙之夢、秋火焰、挪威槭。 根據(jù)葉片日灼傷害指數(shù)分級,復(fù)葉槭葉片日灼傷害等級達(dá)到了D 級,羽毛楓葉片日灼傷害等級達(dá)到了C 級,三季紅、雞爪槭葉片日灼傷害等級達(dá)到了B 級,其余樹種無葉片日灼傷害的形態(tài)表征。

在55%SR 處理下,各樹種最大葉片日灼傷害指數(shù)差異不明顯。 根據(jù)葉片日灼傷害指數(shù)分級,除復(fù)葉槭、雞爪槭、羽毛楓、三季紅葉片日灼傷害等級為B 級外,其余樹種均無葉片日灼傷害的形態(tài)表征。 可見,在上海地區(qū)的夏季,55%SR 處理能夠較大程度上緩解植物的葉片日灼傷害。

綜上,在上海地區(qū)的夏季,遮陰能很好地減輕樹種葉片日灼傷害的程度;部分樹種對于夏季極端光環(huán)境的耐受性較差,在遮陰率為55%時(shí)仍在葉片形態(tài)上表現(xiàn)出傷害癥狀。

2.2 不同樹種光響應(yīng)曲線對不同遮陰處理的響應(yīng)

光響應(yīng)曲線(Pn-PFFD 曲線)作為植物光合特性的一種反映,能在一定程度上體現(xiàn)其對所處光環(huán)境的響應(yīng)。 由圖2 可見,不同樹種在全光照條件下擬合得到的光響應(yīng)曲線(Pn-PFFD 曲線)呈現(xiàn)較大的差異性。 羽毛楓、三季紅在Pn-PFFD 曲線上呈現(xiàn)出明顯的光抑制現(xiàn)象,凈光合速率(Pn)達(dá)到最大值后出現(xiàn)明顯降低,雞爪槭、五角楓、挪威槭、復(fù)葉槭呈現(xiàn)出一定程度的光抑制,凈光合速率達(dá)到最大值后出現(xiàn)小幅下降,其余樹種不表現(xiàn)出光抑制。 進(jìn)一步分析各樹種的Pn-PFFD 曲線可知,羽毛楓、三季紅在光強(qiáng)達(dá)到1 000 μmol∕(m2·s) 后產(chǎn)生光抑制,雞爪槭在光強(qiáng)達(dá)到800 μmol∕(m2·s)后產(chǎn)生光抑制,而五角楓、挪威槭、復(fù)葉槭的光抑制點(diǎn)光強(qiáng)出現(xiàn)在1 200—1 400 μmol∕(m2·s)。 在30%SR 和55%SR 處理下,雞爪槭、夕陽紅、三角楓以及秋火焰不表現(xiàn)出光抑制,表明遮陰處理能很好地減緩雞爪槭的光抑制,而夕陽紅、三角楓和秋火焰在不同遮陰處理下均有很好的適應(yīng)性。

試驗(yàn)表明:(1)從光抑制出現(xiàn)的光強(qiáng)來看,在全光照環(huán)境下,雞爪槭對光強(qiáng)的脅迫最敏感,羽毛楓、三季紅次之,五角楓、挪威、復(fù)葉槭敏感性較低,其余樹種不敏感;(2)從光抑制的程度來看,在全光照環(huán)境下,羽毛楓、三季紅對光強(qiáng)的脅迫最敏感,雞爪槭、五角楓、挪威槭、復(fù)葉槭較敏感,其余樹種不敏感。 在遮陰環(huán)境下,全部10 種樹種對光強(qiáng)的適應(yīng)性均較好,不產(chǎn)生明顯光抑制現(xiàn)象。

2.3 葉片氣體交換參數(shù)對不同遮陰處理的響應(yīng)

在強(qiáng)輻射、高溫環(huán)境下,植物會利用氣孔限制降低自身的光合速率,同時(shí)降低RuBP 羧化酶的活性,以整體上破壞其光合系統(tǒng)的方式提高呼吸速率,從而降低植物的凈生產(chǎn)力。 因此,葉片交換參數(shù)對不同光環(huán)境的響應(yīng)能夠反映植株對環(huán)境的適應(yīng)情況[ 26-32]。

2.3.1 不同遮陰處理對葉片凈光合速率的影響

凈光合速率(Pn)可在一定程度上反映植物體對不同遮陰處理的適應(yīng)性。 如圖3 所示,不同樹種在不同遮陰處理下的凈光合速率存在差異。 在FS 處理下,不同樹種的葉片凈光合速率表現(xiàn)為復(fù)葉槭＞秋火焰＞三角楓＞五角楓＞夕陽紅＞橙之夢＞挪威槭＞雞爪槭＞三季紅＞羽毛楓;在30%SR、55%SR 處理下,不同樹種的葉片凈光合速率表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。 (1)雞爪槭的凈光合速率在不同處理下差異較小;(2)挪威槭、秋火焰、五角楓、三季紅以及夕陽紅在適度遮陰處理下凈光合速率較全光照環(huán)境有一定程度的提高,遮陰率的變化對其幾乎無影響;(3)橙之夢在遮陰處理下凈光合速率較全光照環(huán)境有所下降,遮陰率的變化對其影響較小;(4)羽毛楓、三角楓的凈光合速率隨遮陰率的增加呈上升趨勢;(5)復(fù)葉槭的凈光合速率隨遮陰率的增加呈先上升后下降的趨勢,在55%SR 處理下受到一定程度的抑制。

圖3 不同遮陰處理下不同樹種葉片的凈光合速率Fig.3 Net photosynthetic rate of leaves of differenttree species under different shading treatments

2.3.2 不同遮陰處理對葉片氣孔導(dǎo)度的影響

氣孔導(dǎo)度是描述和反映植物葉片氣孔開度的重要參數(shù)之一,影響植物光合作用的各種因素都可能對氣孔導(dǎo)度造成影響。 由圖4 可知,在FS 處理下,氣孔導(dǎo)度表現(xiàn)為羽毛楓＞雞爪槭＞復(fù)葉槭＞三季紅＞橙之夢＞秋火焰＞夕陽紅＞挪威槭＞三角楓＞五角楓。 在30%SR 處理下,氣孔導(dǎo)度表現(xiàn)為羽毛楓＞三季紅＞雞爪槭＞橙之夢＞復(fù)葉槭＞挪威槭＞三角楓＞夕陽紅＞秋火焰＞五角楓。 在55%SR 處理下,氣孔導(dǎo)度表現(xiàn)為三季紅＞羽毛楓＞雞爪槭＞復(fù)葉槭＞挪威槭＞秋火焰＞三角楓＞橙之夢＞夕陽紅＞五角楓。

圖4 不同遮陰處理下不同樹種葉片的氣孔導(dǎo)度Fig.4 Stomatal conductance of leaves of different tree species under different shading treatments

2.3.3 不同遮陰處理對葉片蒸騰速率的影響

蒸騰速率(Tr)作為葉片氣體交換參數(shù)之一,能夠反映植物體對環(huán)境因子的響應(yīng)和自身氣體交換的狀態(tài)。 由圖5 可知,在FS 處理下,Tr表現(xiàn)為復(fù)葉槭＞三角楓＞挪威槭＞秋火焰＞橙之夢＞三季紅＞羽毛楓＞五角楓＞夕陽紅＞雞爪槭。 在30%SR 處理下,Tr表現(xiàn)為復(fù)葉槭＞夕陽紅＞挪威槭＞秋火焰＞三季紅＞五角楓＞雞爪槭＞三角楓＞羽毛楓＞橙之夢。 在55%SR 處理下,Tr表現(xiàn)為三角楓＞夕陽紅＞秋火焰＞復(fù)葉槭＞五角楓＞三季紅＞挪威槭＞羽毛楓＞雞爪槭＞橙之夢。

圖5 不同遮陰處理下不同樹種葉片的蒸騰速率Fig.5 Transpiration rate of leaves of different tree species under different shading treatments

2.3.4 不同遮陰處理對葉片胞間CO2濃度(Ci)的影響

如圖6 所示,在FS 處理下,Ci表現(xiàn)為復(fù)葉槭＞秋火焰＞三角楓＞橙之夢＞夕陽紅＞挪威槭＞羽毛楓＞五角楓＞雞爪槭＞三季紅。 在30%SR 處理下,Ci表現(xiàn)為復(fù)葉槭＞夕陽紅＞秋火焰＞五角楓＞三角楓＞三季紅＞挪威槭＞雞爪槭＞橙之夢＞羽毛楓。 在55%SR 處理下,Ci表現(xiàn)為秋火焰＞三角楓＞復(fù)葉槭＞夕陽紅＞五角楓＞三季紅＞挪威槭＞羽毛楓＞橙之夢＞雞爪槭。

圖6 不同遮陰處理下不同樹種葉片的胞間CO2 濃度Fig.6 Intercellular CO2 concentration in leaves of different tree species under different shading treatments

2.4 葉綠素?zé)晒鈪?shù)對不同遮陰處理的響應(yīng)

2.4.1 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)F0的影響

由于F0的上升往往是PSⅡ反應(yīng)中心破壞或可逆失活引起的,而F0的下降是因?yàn)镻SⅡ系統(tǒng)的熱耗散增加,這就導(dǎo)致不同樹種在不同遮陰處理下F0日變化整體上呈現(xiàn)上升和下降兩種趨勢。 如圖7 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、秋火焰的F0逐漸上升,雞爪槭、五角楓、三季紅、三角楓的F0先升后降,橙之夢、復(fù)葉槭、夕陽紅的F0先降后升,羽毛楓的F0逐漸下降。

圖7 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)F0Fig.7 Chlorophyll fluorescence parameter F0 of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.4.2 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fm的影響

如圖8 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、秋火焰、復(fù)葉槭、三角楓、橙之夢的Fm逐漸上升,雞爪槭、五角楓、羽毛楓、夕陽紅的Fm先升后降,三季紅的Fm先降后升。

圖8 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)FmFig.8 Chlorophyll fluorescence parameter Fm of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.4.3 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv∕Fm的影響

如圖9 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、雞爪槭、橙之夢、秋火焰、五角楓、羽毛楓、夕陽紅的Fv∕Fm先升后降,復(fù)葉槭、三角楓的Fv∕Fm逐漸上升,三季紅的Fv∕Fm先降后升。

圖9 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv ∕FmFig.9 Chlorophyll fluorescence parameter Fv ∕Fm of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.4.4 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)PIabs的影響

如圖10 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、雞爪槭、羽毛楓、夕陽紅的PIabs先升后降,橙之夢、三季紅的PIabs先降后升,秋火焰、五角楓、復(fù)葉槭、三角楓的PIabs逐漸上升。

圖10 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)PIabsFig.10 Chlorophyll fluorescence parameter PIabs of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.4.5 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv∕F0的影響

如圖11 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、雞爪槭、橙之夢、秋火焰、五角楓、羽毛楓、夕陽紅的Fv∕F0先升后降,復(fù)葉槭、三角楓的Fv∕F0逐漸上升,三季紅的Fv∕F0先降后升。

圖11 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv ∕F0Fig.11 Chlorophyll fluorescence parameter Fv ∕F0 of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.4.6 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)φD0的影響

如圖12 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、雞爪槭、秋火焰、五角楓、羽毛楓、夕陽紅的φD0逐漸下降,橙之夢的φD0先升后降,復(fù)葉槭、三季紅、三角楓的φD0先降后升。

圖12 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)φD0Fig.12 Chlorophyll fluorescence parameter φD0 of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.4.7 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)φ0的影響

如圖13 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、雞爪槭、三角楓的φ0逐漸上升,橙之夢、五角楓、羽毛楓、復(fù)葉槭、三季紅、夕陽紅的φ0先升后降,秋火焰的φ0逐漸下降。

圖13 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)φ0Fig.13 Chlorophyll fluorescence parameter φ0 of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.4.8 不同遮陰處理對葉綠素?zé)晒鈪?shù)φE0的影響

如圖14 所示,在16:00 時(shí),隨著遮陰率的上升,挪威槭、雞爪槭、秋火焰的φE0逐漸上升,橙之夢、五角楓、羽毛楓、復(fù)葉槭、三季紅、夕陽紅、三角楓的φE0先升后降。

圖14 不同遮陰處理下不同樹種16:00 的葉綠素?zé)晒鈪?shù)φE0Fig.14 Chlorophyll fluorescence parameter φE0 of different tree species under different shading treatments at 16:00

2.5 不同樹種生理指標(biāo)的抗日灼能力綜合評價(jià)分析

主成分分析后,綜合第1 主成分和第2 主成分的信息得到X坐標(biāo)(生理坐標(biāo)),綜合第3 主成分的信息為Y坐標(biāo)(形態(tài)坐標(biāo))。 依據(jù)參試樹種在不同遮陰處理下X、Y坐標(biāo)的信息繪制散點(diǎn)圖,并將同種樹種的散點(diǎn)閉合,綜合比較不同樹種在不同遮陰處理下生理指標(biāo)和形態(tài)表現(xiàn)上的差異,最終評價(jià)結(jié)果如圖15 所示。 結(jié)合參試樹種X、Y坐標(biāo)的變化范圍,可以將不同樹種的葉片日灼傷害類型劃分為4 種。

圖15 10 種園林樹種抗日灼能力綜合評價(jià)Fig.15 Comprehensive evaluation of the resistance to sunburn of 10 garden tree species

(1)A 類:包括復(fù)葉槭、羽毛楓。 類型特點(diǎn):對應(yīng)種間Y坐標(biāo)與X坐標(biāo)變化范圍均較大。 這些樹種隨著遮陰率的變化,在葉片日灼相關(guān)生理指標(biāo)以及形態(tài)上表現(xiàn)出極大的差異,表明遮陰能有效改變?nèi)~片日灼傷害的形態(tài)表現(xiàn)程度,并對相關(guān)生理指標(biāo)有一定的影響。

(2)B 類:包括夕陽紅、秋火焰、雞爪槭、挪威槭。 類型特點(diǎn):對應(yīng)種間Y坐標(biāo)變化較大,而X坐標(biāo)變化很小。 這些樹種隨著遮陰率的變化,在葉片日灼相關(guān)生理指標(biāo)上差異很小,但在形態(tài)上差異較大,表明遮陰能有效改變?nèi)~片日灼傷害的形態(tài)表現(xiàn)程度,但對生理指標(biāo)影響很小。

(3)C 類:包括三角楓、五角楓。 類型特點(diǎn):對應(yīng)種間X坐標(biāo)變化較小,Y坐標(biāo)變化極小。 這些樹種隨著遮陰率的變化,在葉片日灼相關(guān)生理指標(biāo)上有一定的差異,但在形態(tài)上差異極小,表明遮陰對這類樹種葉片日灼傷害形態(tài)表現(xiàn)和生理指標(biāo)影響很小。

(4)D 類:包括三季紅、橙之夢。 類型特點(diǎn):對應(yīng)種間X坐標(biāo)變化較小,Y坐標(biāo)變化較小。 這些樹種隨著遮陰率的變化,在葉片日灼相關(guān)生理指標(biāo)及形態(tài)上有一定的差異,但差異不大,表明遮陰對這類樹種葉片日灼傷害的形態(tài)表現(xiàn)和生理指標(biāo)影響較小。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)通過設(shè)置不同遮陰處理,選擇10 種槭屬(植物)進(jìn)行研究。 根據(jù)葉片日灼傷害指標(biāo),三角楓、五角楓、橙之夢在上海地區(qū)夏季全光照環(huán)境下葉片不表現(xiàn)出傷害表征,表明這些樹種對上海地區(qū)的夏季光環(huán)境表現(xiàn)出很好的適應(yīng)性;在55%遮陰率環(huán)境下,全部樹種都具有較好的適應(yīng)性,不表現(xiàn)出嚴(yán)重的葉片日灼傷害;遮陰率為30%時(shí),羽毛楓、挪威槭的葉片仍出現(xiàn)大面積的日灼傷害,故在上海地區(qū)的夏季,這些樹種極易遭受葉片日灼傷害;相比于全光照處理,挪威槭、夕陽紅、秋火焰在30%遮陰率環(huán)境下葉片灼傷情況有所好轉(zhuǎn),表明在一定程度的遮陰下,這些樹種在上海地區(qū)的夏季能保持良好的生長狀態(tài)以及景觀效果。

基于葉片日灼傷害試驗(yàn),本研究初步得出了不同樹種葉片日灼傷害程度及其與光合特性、葉綠素?zé)晒馓匦缘年P(guān)系。 目前,對于日灼傷害發(fā)生的臨界環(huán)境因子以及動態(tài)反應(yīng)需要結(jié)合生理、氣象等相關(guān)知識,通過動態(tài)監(jiān)測,對日灼傷害的機(jī)理進(jìn)行更加深入的研究。 同時(shí),可以建立日灼傷害監(jiān)測預(yù)報(bào)計(jì)算機(jī)模型,更好地對日灼傷害進(jìn)行管控和預(yù)防。 現(xiàn)有防治日灼傷害的對策只停留在物理方式的涂白、扎干等,還未從規(guī)劃設(shè)計(jì)出發(fā),未來可多結(jié)合規(guī)劃設(shè)計(jì)的理論以及樹種適宜性,在植物配置解決日灼傷害方面進(jìn)行探索[ 33-34]。

全球氣候變化已成為不爭的事實(shí),如何在氣候變化的背景下,從城市綠化的角度積極應(yīng)對其可能帶來的各種問題是未來深化研究的方向。 研究樹木的各種抗性,對其進(jìn)行綜合評價(jià),有利于在不同環(huán)境下選擇合適的樹種,真正做到因地制宜、適地適樹,使城市各類樹種構(gòu)成的綠地體系在氣候變化的大背景下保持穩(wěn)定的生態(tài)服務(wù)功能。