棋盤(pán)山4種野生地被植物耐陰性研究

孟憲民，馬義

(1.遼寧生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110101；2.大連金普新區(qū)自然資源事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 大連 116100)

地被植物是城市園林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。地被植物位于復(fù)層混交植物群落的最下層，覆蓋力非常強(qiáng)，對(duì)于豐富植物群落結(jié)構(gòu)起到重要作用。目前，城市園林綠地中地被植物的應(yīng)用還不十分廣泛，尤其是稀缺林下耐陰地被植物，城市園林通常的做法是用草坪取代地被植物，而許多觀賞性強(qiáng)、易于管理的地被植物卻處于野生狀態(tài)，沒(méi)有被開(kāi)發(fā)和利用。本研究通過(guò)引種沈陽(yáng)棋盤(pán)山的4種野生地被植物，并對(duì)其耐陰性進(jìn)行研究，以期今后能在城市園林綠化中得到推廣應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為野罌粟(PapavernudicauleL.)、剪秋羅(LychnisfulgensFisch.)、鵝絨委陵菜(Potentillaanserina)和匍枝委陵菜(Potentillaflagellaris)。匍枝委陵菜和鵝絨委陵菜采自棋盤(pán)山，野罌粟和剪秋羅種子于2016年9月采于棋盤(pán)山，種子處理后于室內(nèi)干藏貯藏。本研究田間試驗(yàn)于遼寧林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研實(shí)驗(yàn)用地內(nèi)進(jìn)行，室內(nèi)試驗(yàn)于遼寧林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林學(xué)院實(shí)驗(yàn)室完成。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室分析與田間試驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行試驗(yàn)。田間試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，主因素為不同光照條件，副因素為不同材料，主區(qū)、副區(qū)均采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，主區(qū)重復(fù)3次，小區(qū)面積1 m×1 m，小區(qū)間距0.5 m。主因素不同光照采用不同透光率的黑色遮陽(yáng)網(wǎng)(控制高度在1 m左右)。共設(shè)置3個(gè)遮陰處理，1個(gè)對(duì)照處理CK。

相對(duì)光照強(qiáng)度分別為CK(遮陰0，全光照)、T1(遮光30%，透光70%)、T2(遮光60%，透光40%)、T3(遮光90%，透光10%)。

2018年4月底，對(duì)匍枝萎陵菜和鵝絨委陵菜(無(wú)病害且長(zhǎng)勢(shì)一致)進(jìn)行移苗，對(duì)移植生長(zhǎng)15 d后的委陵菜進(jìn)行遮陰處理，于2018年8月對(duì)植物生理、形態(tài)和光合指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。野罌粟于2017年9月初播種，室外自然越冬，剪秋羅于2018年4月初播種，在2018年5月份對(duì)野罌粟和剪秋羅進(jìn)行遮陰處理，于2018年8月，對(duì)植物的生理指標(biāo)和形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

2 指標(biāo)測(cè)定

2.1 形態(tài)指標(biāo)測(cè)定

葉寬、葉長(zhǎng)、枝長(zhǎng)、葉面積4項(xiàng)指標(biāo)為形態(tài)指標(biāo)[1]。隨機(jī)選取5株(每一小區(qū))作為標(biāo)準(zhǔn)株，用CI-203激光葉面積儀測(cè)定葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積等指標(biāo)，用直尺(精確到mm)測(cè)定枝長(zhǎng)指標(biāo)。

2.2 生理指標(biāo)測(cè)定

生理指標(biāo)主要是對(duì)葉綠素含量的測(cè)定。葉綠素含量采用分光光度法測(cè)定：取新鮮葉片0.1 g，剪成1 mm細(xì)條，放置于試管中，再加入2份80%丙酮和1份無(wú)水乙醇的混合液10 mL封口浸提，放置在室溫避光處，浸泡24 h過(guò)濾，得到葉綠素提取液，重復(fù)3次。在1 cm的比色皿中置入葉綠素提取液，用2份80%丙酮和1份無(wú)水乙醇混合液作參比，用756型分光光度計(jì)，在663 nm、645 nm波長(zhǎng)處分別測(cè)定葉綠素a、葉綠素b的吸光值，計(jì)算公式如下：

葉綠素a=(12.7D663-2.69D645) ×V/1 000W

葉綠素b=(22.9D645-4.63D663) ×V/1 000W

葉綠素(a+b)=(20.20D645+8.02D663) ×V/1 000W

式中：D663—在波長(zhǎng)663 nm處的光密度值；D645—在波長(zhǎng)645 nm處的光密度值；V—浸提液的最終體積(mL)；W—葉片鮮質(zhì)量(g)

3 結(jié)果與分析

3.1 遮陰對(duì)野生地被植物形態(tài)的影響

光照是植物生長(zhǎng)必要的因素，通過(guò)調(diào)節(jié)光敏素等物質(zhì)來(lái)影響植物的形態(tài)。為了適應(yīng)不同的環(huán)境，同種植物在不同遮陰條件處理下，葉片的形態(tài)會(huì)產(chǎn)生一定的變化[2]。由表1數(shù)據(jù)可以看出，隨著遮陰程度的增大，匍枝委陵菜葉片葉面積呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。匍枝委陵菜葉片葉面積在遮光30%下比對(duì)照增大，遮光60%時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)葉片面積減少的趨勢(shì)，比對(duì)照葉面積減少7.51%，遮光90%時(shí)，比對(duì)照葉面積減少35.71%，差異極顯著。鵝絨委陵菜遮光葉面積隨著遮陰程度的增大呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。遮光30%處理下與對(duì)照無(wú)顯著性差異。遮光60%葉面積比對(duì)照分別減少73.56%，遮光90%時(shí)葉面積比對(duì)照分別減少79.54%，差異顯著。葉片寬度和長(zhǎng)度變化趨勢(shì)與葉面積成正相關(guān)。

表1 不同程度遮陰條件對(duì)匍枝委陵菜和鵝絨委陵菜形態(tài)的影響

表2 不同遮陰條件對(duì)野罌粟和剪秋羅形態(tài)上的影響

由表2數(shù)據(jù)可看出，遮光30%時(shí)，野罌粟葉長(zhǎng)與對(duì)照差異不顯著，遮光60%和90%時(shí)，野罌粟葉長(zhǎng)變短，與對(duì)照差異顯著。隨著遮陰程度增加，野罌粟葉寬呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，遮陰30%和60%時(shí)，與對(duì)照差異不顯著，遮光90%與對(duì)照差異顯著。剪秋羅的葉長(zhǎng)和葉寬在有遮陰的條件下會(huì)變小，遮光30%和60%時(shí)，與對(duì)照差異不顯著，遮光90%時(shí)，與對(duì)照差異顯著。

3.2 遮陰對(duì)野生地被植物葉綠素含量的影響

植物利用光能的能力可通過(guò)葉綠素含量反映出來(lái)。在不同的光照條件下，葉綠素含量會(huì)產(chǎn)生一定的變化[3]。在不同遮陰條件下，鵝絨委陵菜和匍枝委陵菜的葉綠素b、葉綠素含量(a+b)、葉綠素a/b值見(jiàn)表3和表4。

由表3可知，在遮陰條件下，2種委陵菜葉片葉綠素b和葉綠素a+b含量均有一定程度的增加，但隨著遮陰程度的增大呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，葉綠素a/b值均有不同程度的減少。鵝絨委陵菜在不同遮陰條件下葉綠素(a+b)含量：CK>T1>T2>T3，T2與T3無(wú)顯著性差異，且與CK、T1差異極顯著(P<0.01)；匍枝委陵菜在不同遮陰條件下葉綠素(a+b)含量：T1>T2>T3>CK，T1與T2無(wú)顯著性差異，與T3、CK有明顯差異(P<0.01)。鵝絨委陵菜的葉綠素a/b值在CK條件下最低，CK與T1、T2、T3差異均顯著(P<0.05)。匍枝委陵菜的葉綠素a/b值在T1時(shí)最低，T1與T2差異不顯著，與T3差異顯著(P<0.05)。

表3 不同遮陰程度對(duì)匍枝委陵菜和鵝絨委陵菜葉片葉綠素含量的影響 mg·g-1

由表4可知，野罌粟的葉綠素(a+b)的含量：T3>T2>T1>CK，T1與CK差異不顯著，與T2和 T3差異顯著(P<0.05)，剪秋羅葉綠素(a+b)的含量：T3>T2>T1>CK，T1與T2差異不顯著，與CK和T3差異顯著(P<0.05)；剪秋羅和野罌粟的葉綠素a/b值在T2時(shí)最低，T1、T2、T3與CK間差異不顯著(P<0.01)。

表4 不同遮陰程度對(duì)野罌粟和剪秋羅葉片葉綠素含量的影響 mg·g-1

3.3 遮陰對(duì)野生地被植物可溶性蛋白含量的影響

隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂等生命活動(dòng)，蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。植物隨著蛋白質(zhì)含量升高，其生命代謝也越旺盛[4]。

表5 不同遮陰程度對(duì)野罌粟和剪秋羅葉片可溶性蛋白含量的影響

隨著遮陰度的增加，野罌粟的可溶性蛋白含量是降低的，可溶性蛋白含量在T3時(shí)最低，T1與T2差異不顯著，T3與CK差異顯著，剪秋羅的可溶性蛋白含量也是在T3時(shí)最低，T1、T2與T3差異不顯著，與CK差異顯著(見(jiàn)表5)。

4 結(jié)論與探討

光照對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)產(chǎn)生重要的影響。對(duì)于喜光的植物來(lái)說(shuō)，遮光會(huì)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，而對(duì)于耐陰的植物來(lái)說(shuō)，適度的遮光會(huì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。對(duì)光照的變化比較敏感是葉片，因?yàn)槿~片是植物光合作用的重要載體。

野罌粟在全光下長(zhǎng)勢(shì)最好，隨著遮陰程度的增大，其葉長(zhǎng)和葉寬依次減小。在90%遮光條件下，剪秋羅葉面積減小顯著，其他光照條件下差異不顯著。在30%遮光處理下，匍枝委陵菜葉片的葉寬、葉長(zhǎng)、葉面積、枝長(zhǎng)值均大于全光照，但隨著遮陰程度的增強(qiáng)，葉長(zhǎng)、葉寬、枝長(zhǎng)值均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這說(shuō)明遮陰程度過(guò)大不利于植株的生長(zhǎng)，而適度的遮光(30%遮光)則有利于匍枝委陵菜的生長(zhǎng)。鵝絨委陵菜在全光照條件下，其枝長(zhǎng)值、葉面積最大，但隨著遮陰程度的增大，其枝條變細(xì)，葉面積、葉長(zhǎng)、葉寬也依次降低，說(shuō)明遮光處理會(huì)抑制植株的生長(zhǎng)發(fā)育。

可溶性蛋白是光合作用中的光合產(chǎn)物，光能調(diào)控植物多種可溶性蛋白的合成。植物生理代謝過(guò)程中的自身調(diào)節(jié)能力通過(guò)蛋白質(zhì)含量反映出來(lái)，同時(shí)蛋白質(zhì)含量也是體現(xiàn)植物耐蔭性的重要指標(biāo)。不同遮陰處理?xiàng)l件下，野罌粟和剪秋羅的變化趨勢(shì)雖不同，但是都是因植物的光合作用隨著遮陰度的增加受到影響，可溶性蛋白含量都在逐漸降低，不能產(chǎn)生足夠的可溶性蛋白來(lái)緩解逆境對(duì)植物造成的傷害。

綜上所述，野罌粟和鵝絨委陵菜在全光條件下長(zhǎng)勢(shì)最好，鵝絨委陵菜在30%遮光條件通過(guò)調(diào)節(jié)光合特性來(lái)適應(yīng)弱光環(huán)境。匍枝委陵菜在全光和遮光30%條件下生長(zhǎng)旺盛。剪秋羅表現(xiàn)出一定的耐陰特性，在全光照條件下和60%遮光條件下生長(zhǎng)得最好，90%遮光條件嚴(yán)重影響了剪秋羅的生長(zhǎng)發(fā)育。