不同干旱條件下煥鏞木的生長及光合特性

盧志鋒　聶珍臻　藍學　覃德文

摘要：本研究采用正常供水CK（土壤水分含量為最大田間持水量的80%，下同）、輕度干旱脅迫P1（65%）、中度干旱脅迫P2（35%）、重度干旱脅迫P3（15%）4種處理方式對煥鏞木抗旱能力展開研究，對煥鏞木葉片光合指標和葉綠素熒光值進行分析。結果表明：隨著干旱強度的增強，煥鏞木的光合作用能力不斷降低，Pmax、Tr、Gs等光合指標不斷下降。但Ci值在P2處理條件下達到最低，植物細胞獲取CO2能力逐漸穩定，表現出煥鏞木較弱的抗旱能力；在對葉綠素熒光日變化值進行研究時發現，Fv/Fm、ΦPSⅡ值隨著照度日變化會自我恢復到一個穩定值，表明煥鏞木在逆境條件下能夠維持植物體內一定的光合作用，保證植物體自身的能量獲取。

關鍵詞：干旱脅迫；煥鏞木；光合能力；葉綠素熒光值

中圖分類號： Q945.11 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）10-0236-03

煥鏞木（Woonyoungia septentrionaliss）為木蘭科（Magnoliaceae）的常綠闊葉喬木，別稱單性木蘭、細蕊木蘭，生長于海拔300～500 m的石灰巖山地林中和密林中，為國家一級保護植物。該類群植物主要分布于廣西南部、云南西雙版納等地區，其中廣西北部（羅城、環江）、貴州東南部（荔波）零星分布[1]。該樹樹干通直，材質輕軟，氣干密度為0.783 g/m3，其樹葉濃綠、秀氣、革質，雌雄異株，雄花被片白色帶淡黃色。倒卵形，內輪8～10張葉片，線狀披針形，在森林中宛如婷婷玉立少女，為名貴稀有觀賞樹種。譚金桂等對煥鏞木進行花粉石蠟切片和細胞學壓片，得出小孢子形成時胞質分裂方式為修飾性同時型；四分體排列方式以四面體型為主，雄配子體發育中的敗育不是影響煥鏞木瀕危的主要因素[2]。該樹樹干通直，材質輕軟，氣干密度為 0.783 g/m3，其樹葉濃綠、秀氣、革質，雌雄異株，雄花被片白色帶淡黃色。倒卵形，內輪8～10，線狀披針形，在森林中宛如婷婷玉立少女，為名貴稀有觀賞樹種。該樹種適生在肥沃酸性土壤中，在干旱瘠薄地生長碧聊，抗風力較差，探討其在不同生境下的生長狀況具有科學價值。國內外對煥鏞木研究較少，多集中于物種的鑒定、病害研究以及植被多樣性調查[3-5]，李宗艷等研究發現，大多數木蘭科植物在繁殖過程中能力較差，對環境的適應能力較弱[6]。Vaidyanathan等在對100種木蘭科植物物種調查時發現，絕大多數木蘭屬植物藥用價值高，廣泛運用于當地居民生活當中[7]。在廣西木蘭科植物研究中，袁鐵象等通過在采集廣西區內苗木種植數據總結出煥鏞木種植密度在2 m×2 m的距離為適宜密度[8]。目前，對煥鏞木的研究多局限于21世紀初，而對煥鏞木苗木的研究至今尚未有報道。因此，本試驗基于煥鏞木苗木生長的研究，對其進行不同強度的干旱脅迫處理，測定其苗木光合特性指標和葉綠素熒光參數指標，探討其對干旱生長環境的適應能力，該樹種在逆境環境下植物光合能力的響應狀況，為今后發展煥鏞木的引種栽培和推廣提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用廣西維都林場一年生優質煥鏞木實生苗作為參試材料，在廣西大學林學院苗圃試驗大棚內進行，采用盆栽對苗木進行干旱脅迫試驗。用黃心土 ∶ 細沙為3 ∶ 1的混合土作為育苗基質，基質土在裝盆前用0.5%高錳酸鉀溶液消毒。

1.2 試驗處理

試驗設置4個水分梯度，分別為正常供水（土壤水分含量為最大田間持水量的80%，下同）、輕度干旱脅迫（65%）、中度干旱脅迫（35%）、重度干旱脅迫（15%），用CK、P1、P2、P3表示，煥鏞木在廣西大學苗圃內進行培育。2013年4月30日，將溫室中培育的生長狀況良好的具有12～20張葉片、地下根系長度為5 cm、株高為30～35 cm的煥鏞木幼苗移植入苗木盆內，每個處理6盆，3個重復，在此期間進行日常養護管理。待移植苗木適應了苗木盆生長環境后，于2013年5月10日開始控水，用稱質量法控制土壤含水量，在各處理期間于每日17：00時用電子天平稱質量補水，保證土壤內的含水量。

1.3 試驗方法

1.3.1 光合生理指標的測定 當各處理的土壤含水量（RWC）達到標準后20 d時，開始葉片氣體交換參數的測定。各處理取葉片3～6張，用精度為0.001 g的電子天平稱其鮮質量（m）；稱質量后，置于85 ℃烘箱內48 h，測定葉片干質量，計算葉片的相對含水率。運用TYS-A SPAD-502葉綠素測定儀測定不同處理下葉片葉綠素含量。

1.3.2 葉片氣體交換參數的測定 待干旱處理20 d后，于測定日09：00—18：00進行氣體交換測定，分別選取各處理下的植株頂端完全展開的功能葉，釆用LI-6400XT光合測定系統（IRGA，LI-COR，Lincoln，USA）測定煥鏞木的葉片氣體交換參數。對苗木進行30 min的暗適應，運用FMS-1葉綠素熒光儀測定葉片葉綠素熒光數據。

2 結果與分析

2.1 葉片相對含水量和葉綠素的影響

試驗結果（圖1）表明，隨著干旱脅迫程度的加強，煥鏞木葉片的相對含水量均呈下降趨勢，各處理間差異顯著（P<0.05）。與空白對照（CK）相比，煥鏞木葉片相對含水量在P1、P2、P3條件下分別下降11.91%、56.32%、63.59%，在干旱脅迫P3下，煥鏞木葉片相對含水量只有26.21%，均低于植物荻和芒[9]，表現出較低水平的抗旱能力；而煥鏞木的葉片相對含水量在3種干旱脅迫下分別下降6.3%、12.7%、23.1%。除正常供水外，相同土壤干旱脅迫下，煥鏞木下降幅度較大，葉片保水能力差，從而直接影響其光合作用。

圖2 表明，在土壤干旱脅迫下，煥鏞木葉綠素念量隨著土壤含水量的下降而降低，各組處理間差異顯著（P

2.2 光響應曲線endprint