山丁子不同方位葉片對(duì)微環(huán)境的光合適應(yīng)性

王雷　李函笑　李威

摘要[目的]揭示山丁子樹(shù)不同方向葉片生理差異和微環(huán)境變化。[方法]通過(guò)測(cè)定山丁子樹(shù)不同方向葉片光合日進(jìn)程、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量及比葉重，研究了山丁子樹(shù)葉片形態(tài)及生理指標(biāo)的變化。[結(jié)果]山丁子樹(shù)葉片光合速率與光合有效輻射表現(xiàn)出極顯著相關(guān)（P<0.01），與氣溫顯著相關(guān)（P<0.05）；南向葉片比葉重高于東向，光合色素含量東向葉片高于南向。[結(jié)論]山丁子樹(shù)南向葉片由于接受較多的光能和較高的溫度，所以葉片增加單位面積重量、降低光合色素含量，從而減少光能吸收，表現(xiàn)出了葉片對(duì)周圍微環(huán)境的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞山丁子；光合速率；葉綠素；葉片方位

中圖分類號(hào)S71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）04-01091-02

作者簡(jiǎn)介王雷（1981- ），男，黑龍江哈爾濱人，講師，博士研究生，從事資源昆蟲(chóng)、植物資源開(kāi)發(fā)與利用方面的研究。*通訊作者，講師，博士，從事植物生理生態(tài)學(xué)研究。

山丁子[Malus baccata（Linn.）Borkh.]，又名山荊子、山定子，屬薔薇科（Rosaceae）蘋果屬（Malus）多年生木本植物[1]。產(chǎn)于我國(guó)東北、西北和華北，是具有多種經(jīng)濟(jì)用途的野生果樹(shù)之一，綜合利用潛力很大，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。受到太陽(yáng)在一天中位置變化的影響，植物不同方向葉片受到太陽(yáng)輻射強(qiáng)度也在不停地發(fā)生變化，這就引起了植物不同方向葉片所處的微環(huán)境有所差異，從而造成不同方向葉片生理上的差異[3-5]。為了進(jìn)一步揭示山丁子樹(shù)不同方向葉片生理差異與環(huán)境因子的關(guān)系，同時(shí)為解決今后研究山丁子樹(shù)時(shí)葉片取樣部位問(wèn)題，筆者進(jìn)行了山丁子樹(shù)葉片不同方位葉片光合測(cè)定及色素含量測(cè)定，以期揭示山丁子樹(shù)葉片光合生理生態(tài)特性與微環(huán)境因子關(guān)系。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況該研究試驗(yàn)地選擇哈爾濱第三苗圃內(nèi)，該地平均海拔501 m，年平均氣溫-0.4 ℃，年平均降雨量804.5 mm，年日照時(shí)數(shù)1 847.8 h，無(wú)霜期100～120 d。

1.2試驗(yàn)方法試驗(yàn)于7月中旬進(jìn)行。選擇10株長(zhǎng)勢(shì)一致的正常生長(zhǎng)的山丁子樹(shù)（樹(shù)高2.5 m左右）作為試驗(yàn)樣株測(cè)定生理指標(biāo)。利用Li-6400便攜式光合作用測(cè)定儀測(cè)定葉片凈光合速率（Pn），其最大的優(yōu)點(diǎn)在于能有效地克服因葉室改變測(cè)定葉周圍的水氣條件而造成的試驗(yàn)誤差。取樣株樹(shù)冠中上部功能葉片進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定指標(biāo)包括：微環(huán)境因子氣溫（Ta）、光合有效輻射（PAR）、山丁子功能葉片凈光合速率的日進(jìn)程，每次指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次。其中光合速率日進(jìn)程為晴天8：00～18：00測(cè)定，每2 h測(cè)定1次。

葉片比葉重LMA的測(cè)定方法參考Koch等[6]，選取山丁子樹(shù)不同方位、不同開(kāi)度處的成熟健康的葉片，迅速用HP掃描儀（M1522n）及ImangeJ軟件測(cè)定葉面積[7]，然后于60 ℃烘箱中烘干48 h，稱干重，干重除以葉面積得到比葉重LMA（g/m2），選擇6片葉片作為重復(fù)。

色素含量測(cè)定方法參照Lichtenthaler的方法[8]：稱取各方向葉片0.1 g左右，洗凈、擦干、剪碎放入研缽中，加入少量石英砂和5 ml 80%丙酮研磨至勻漿，用80%丙酮定容至25 ml，暗處?kù)o置10 min，每個(gè)樣品重復(fù)3次，測(cè)定吸光值，測(cè)定色素含量。計(jì)算公式如下：

2結(jié)果與分析

2.1山丁子樹(shù)不同方向葉片環(huán)境因子差異一天中，葉片受到太陽(yáng)位置變化的影響，其所處微環(huán)境也會(huì)變化。從圖1中可以看出，山丁子樹(shù)葉片東向光合有效輻射隨著時(shí)間的變化表現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)；南向葉片則表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì)，最高值出現(xiàn)在14：00。一天中，東、南向溫度變化均表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì)，南向溫度始終高于東向。山丁子樹(shù)葉片所處的宏觀環(huán)境雖然一致，但是從微觀環(huán)境來(lái)看，山丁子樹(shù)東、南向葉片所處環(huán)境中光合有效輻射和溫度存在較大差異（P<0.01）。

2.3山丁子樹(shù)不同方向葉片色素含量及比葉重差異山丁子樹(shù)葉片光合色素含量均存在方位差異（表1），葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）、類胡蘿卜素及葉綠素a/b均為東向葉片較高，并且2個(gè)方向葉片的葉綠素a、葉綠素（a+b）、葉綠素a/b差異顯著，但2個(gè)方向的葉綠素b和類胡蘿卜素含量差異沒(méi)有達(dá)到顯著水平；山丁子樹(shù)葉片比葉重為南向較高，且東南向葉片達(dá)到顯著水平。

3結(jié)論與討論

參考文獻(xiàn)

[1] 潘小軍，王玉霞.山定子營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定[J].中國(guó)林副特產(chǎn)，2005（3）：1-3.

[2] 李殿波，張樹(shù)寶.山丁子的綜合利用[J].中國(guó)林副特產(chǎn)，1992（3）：30.

[3] 陶磊，嚴(yán)俊霞，陳良富，等.太原盆地玉米和大豆光合作用日變化和光合光響應(yīng)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（5）：2521-2523.

[4] 賀安娜，袁雅威，梁云浩，等.自然強(qiáng)光對(duì)陰生植物虎耳草光合特性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（27）：14940-14941.