不同種源元寶楓葉綠素熒光特性的比較

遲琳琳，曹宇，張日升，肖巍

(遼寧省沙地治理與利用研究所，遼寧章古臺科爾沁沙地生態系統國家定位觀測研究站，遼寧 阜新 123000)

元寶楓(Acertruncatum)屬于槭樹科、槭樹屬，落葉喬木，是我國的特有樹種，主要分布于東北、華北、山東等地。元寶楓為深根性喜光樹種，喜濕潤肥沃、排水良好的土壤，能吸附煙塵和有害氣體，萌蘗力強，不僅抗旱、耐寒、耐瘠薄，還是改善土壤、改善生態環境、治理荒漠化、沙漠化的優良樹種。

葉綠素熒光可以快速、直接、無損地探測出植物光合信息的手段，直觀地描述植物對不同光照環境的響應，表征植物的生態環境適應機制[1，2]。大量的種源試驗證明，種源差異對樹種生長快慢具有顯著影響。近些年來，人們對元寶楓的育苗、生長、栽培等研究已經取得了一定的成果，但對不同種源間元寶楓的生理特性尚未有系統的研究。本文通過對元寶楓的葉綠素熒光參數的分析，探討葉綠素熒光與不同種源元寶楓生長之間的聯系，以期為科爾沁沙地造林、綠化樹種的選擇提供快速、可行的鑒定方法。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

田間試驗地位于遼寧省彰武縣四合城林場苗圃院內，屬暖溫帶半干旱季風氣候，海拔216 m，年均氣溫6.1 ℃，年降水量480 mm左右，土壤為風沙土，養分含量低，結構疏松。

1.2 試驗材料

表1 元寶楓不同種源的地理位置及苗高和地徑

以遼寧阜新市四合城鎮、遼寧阜新市章古臺鎮、遼寧鐵嶺市、山東聊城市和山西運城市5個不同種源2019年繁育的苗木為研究材料。

1.3 試驗方法

2019年5月初進行播種，8月末調查幼苗生長指標后，隨機抽取每個種源生長健壯、長勢一致、光照均一的幼苗各20株進行葉綠素熒光參數的測定，每株選取植株中部、向陽、完全展開的葉片，設3次重復，測量時間選在晴朗日9:00—11:00。葉綠素熒光參數應用OS5P調制葉綠素熒光儀測定，用SPSS 18.0進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同種源元寶楓葉綠素熒光參數的差異

Fv/Fm和Fv/Fo分別代表植物葉片PSⅡ的原初光能轉換效率和PSⅡ的潛在光化學活性，是使用頻率較高的熒光參數，兩者數值越高，說明PSⅡ反應中心的能量捕獲效率越高[3]。由表2可知，四合城和運城元寶楓的Fv/Fm、Fv/Fo數值較高，與其他3個種源間存在顯著差異，說明四合城和運城種源的元寶楓具有較高的原初光能轉換效率和潛在光化學活性，將捕獲的光能轉化為化學能的效率較高。

大量研究表明，較高的qP值和較低的qN值有利于植物將所捕獲的光能更有效地用于光合作用[4,5]。四合城種源的元寶楓具有較高的qP值和較低的qN值，將捕捉的光能轉化為化學能的效率較高，說明其在同等條件下，具有更旺盛的光合作用。

光合量子產額(Yield)是植物光合作用電子傳遞的量子產額，是植物葉片光合電子傳遞速率快慢的相對指標，反映了整個光合作用的光合效率[6]。5個種源的Yield值存在顯著差異，Yield值由高到低依次為：章古臺>四合城>聊城>運城>鐵嶺。章古臺和四合城種源的Yield值較高，且與其他3個種源存在顯著差異，說明這2個種源的苗木光能轉化效率最高，在光合碳同化中能積累更多的能量，更有利于有機物質的積累。

葉綠素熒光參數反映了PSⅡ反應中心的綜合活動能力。四合城種源元寶楓的活動能力相對較強，說明其具有較好的光合生理性能，有利于植物吸收光能，提高光合效率，增加干物質的積累。

2.2不同種源元寶楓葉綠素熒光參數與生長量的相關分析

表3 葉綠素熒光參數與生長量的相關性

*、**分別表示差異在0.05、0.01水平上顯著

表3顯示，葉綠素熒光參數與生長指標的相關性分析顯示，葉綠素熒光參數與元寶楓的苗高、地莖和單株生長量存在著一定相關性。Fv/Fm、Fv/Fo、qP和Yield與苗高、地莖和單株生長量呈正相關，多數達到顯著或極顯著相關水平。qN與各生長指標呈負相關，相關水平不顯著。上述結果說明，PSII的光化學功能與元寶楓生長狀況密切相關，葉綠素熒光參數可以間接反映苗木的生長狀況，苗木光合活性能越強，干物質積累量越多，苗木生長也越快。

3 結論

3.1 遼寧四合城種源元寶楓的原初光能轉化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潛在活性(Fv/Fo)、光化學熒光淬滅系數(qP)和光合量子產額(Yield)相對較高，而非光化學熒光淬滅系數(qP)較低，具有良好的光合生理性能。

3.2 葉綠素熒光參數與元寶楓的苗高、地莖和單株生長量具有一定相關性，葉綠素熒光參數可作為衡量元寶楓生長的指標。

3.3 從光合生理角度考慮，遼寧四合城種源的元寶楓具有良好的光合生理功能，更適合在遼西北半干旱地區引種栽植。