田間栽培條件下4個冬瓜楊品系光合作用生理指標(biāo)研究

摘要 ? ?本文研究了田間栽培條件下，西寧市湟水林場自繁4個冬瓜楊品系的葉片光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度等4項光合作用生理指標(biāo)。結(jié)果表明，4個冬瓜楊品系的4項光合作用生理指標(biāo)表現(xiàn)為粗34品系最佳，其后依次為光24品系、光31品系，粗28品系相對較差。

關(guān)鍵詞 ? ?冬瓜楊品系;光合速率;胞間CO2濃度;蒸騰速率;氣孔導(dǎo)度

中圖分類號 ? ?S792.11 ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）19-0141-03

楊屬（Populus L.）樹種在中國分布廣泛，品種繁多，是我國工業(yè)、民用材的重要原料，也是水土保持、防風(fēng)防沙的重要樹種，在林業(yè)工程建設(shè)中起著重要作用。其中，冬瓜楊（Populus purdomii Rehd.）樹干通直、樹姿雄偉、木材紋理通順、結(jié)構(gòu)致密、柔韌性很強，是比較優(yōu)異的建筑用材和家具用材[1]。在青海省鄉(xiāng)土楊樹種群中，冬瓜楊木材性狀列居首位，并且其生長迅速、抗病蟲害及抗污染能力強。本文對田間栽培條件下4個冬瓜楊品系光合作用生理指標(biāo)進行了研究，以期為進一步選育提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗地概況

試驗地設(shè)在青海省湟水林場三其苗圃，地理坐標(biāo)東經(jīng)101°77′、北緯36°62′，屬大陸性高原半干旱氣候，年平均日照1 939.7 h，年平均氣溫7.6 ℃，最高氣溫為34.6 ℃，最低氣溫-18.9 ℃，屬高原高山寒溫性氣候。夏季平均氣溫17～19 ℃，年平均降水量為380 mm，蒸發(fā)量為1 363.6 mm。

1.2 ? ?試驗材料

西寧市湟水林場自繁的4種冬瓜楊品系，分別為粗28、光24、光31、粗34。

1.3 ? ?試驗方法

利用LCPRO+便攜式光合儀測定氣體分析系統(tǒng)，采用開路式光合測量（流量為0.3 L/min，CO2氣源為室外大氣CO2），于2019年9月晴朗無云日分別測定葉片光合速率（A）、蒸騰速率（E），胞間CO2濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）。選擇當(dāng)年扦插枝條向陽面、上部葉片作為測定葉片，每小時測定1次（9：00開始，17：00結(jié)束），每次測定3個重復(fù)[2-3]。

1.4 ? ?數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值，數(shù)據(jù)采用Excel 2003等進行分析。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?冬瓜楊粗28品系光合作用生理指標(biāo)的測定分析

在自然條件下，植物光合作用日變化曲線大體上有2種類型：一種是單峰型，中午光合速率最高;另一種是雙峰型，上、下午各有1個高峰[1]。由圖1可知，冬瓜楊粗28品系光合速率呈“雙峰”曲線，且具有明顯的光合午休現(xiàn)象;最高峰出現(xiàn)在11：00和15：00，于12：00—14：00有午休現(xiàn)象，光合速率整體變化范圍較大。蒸騰速率于13：00出現(xiàn)極大值，從9：00—13：00呈不斷上升狀態(tài)，14：00開始不斷下降，與光合速率成不顯著負(fù)相關(guān)。氣孔導(dǎo)度與光合速率成極顯著正相關(guān);胞間CO2濃度在10：00達到峰值后下降，到14：00達到峰值后又下降，16：00后濃度又顯著增加，與周邊環(huán)境的CO2濃度有明顯關(guān)聯(lián)。

2.2 ? ?冬瓜楊光24品系光合作用生理指標(biāo)的測定分析

由圖2可知，冬瓜楊光24品系的光合速率呈“雙峰”曲線;最高峰出現(xiàn)在10：00和14：00;午休現(xiàn)象并不明顯，光合速率整體變化范圍浮動較大。蒸騰速率于14：00出現(xiàn)極大值，從9：00—13：00呈不斷上升狀態(tài)，14：00開始不斷下降;蒸騰速率變化值較小，數(shù)值穩(wěn)定。氣孔導(dǎo)度與光合速率成極顯著正相關(guān);胞間CO2濃度受周邊環(huán)境中的CO2濃度的影響，于17：00變化較大。

2.3 ? ?冬瓜楊光31品系光合作用生理指標(biāo)的測定分析

由圖3可知，冬瓜楊光31品系的光合速率呈“雙峰”曲線，并且具有明顯的光合午休現(xiàn)象;最高峰出現(xiàn)在11：00和15：00，于12：00—14：00有午休現(xiàn)象，光合速率整體變化范圍較大。蒸騰速率于14：00出現(xiàn)極大值，9：00—13：00呈不斷上升狀態(tài)，14：00后開始明顯不斷下降;與光合速率成不顯著的負(fù)相關(guān)。氣孔導(dǎo)度與光合速率成極顯著正相關(guān)且數(shù)值浮動小;胞間 CO2濃度在10：00達到峰值后下降，14：00達到峰值后又下降，16：00后濃度又顯著增加，與周邊環(huán)境的 CO2濃度有明顯關(guān)聯(lián)。

2.4 ? ?冬瓜楊粗34品系光合作用生理指標(biāo)的測定分析

由圖4可知，冬瓜楊粗34品系的光合速率呈“雙峰”曲線，且具有明顯的光合午休現(xiàn)象[4-5];最高峰出現(xiàn)在10：00和14：00，于12：00—13：00有午休現(xiàn)象;蒸騰速率于14：00出現(xiàn)極大值，與光合速率成不顯著負(fù)相關(guān)。氣孔導(dǎo)度與光合速率成極顯著正相關(guān)且數(shù)值浮動小;胞間CO2濃度在11：00達到峰值后下降，15：00達到峰值后又下降，16：00后濃度又顯著增加，與周邊環(huán)境中的CO2濃度有明顯關(guān)聯(lián)。

3 ? ?結(jié)論與討論

3.1 ? ?結(jié)論

試驗結(jié)果表明，不同品系冬瓜楊的光合速率都較強，可都達到12 μmol/（m2·s），呈“雙峰”曲線，除冬瓜楊光24品系之外都具有明顯的午休現(xiàn)象[6];于10：00—14：00達到最大值;冬瓜楊粗34品系的光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度都為最佳，其后依次是冬瓜楊光24品系、光31品系，粗28品系相對較差。

3.2 ? ?討論

光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，該研究結(jié)論為冬瓜楊品系的篩選和培育提供了重要依據(jù)，可進一步加大對冬瓜楊粗34品系的繁育工作。

4 ? ?參考文獻

[1] 單凌飛，丁穎慧，王雙蕾，等.胡楊不同發(fā)育階段葉片光合作用及其光響應(yīng)特征[J].生態(tài)科學(xué)，2019，38（6）：22-29.

[2] 韓航，單凌飛，王雙蕾，等.胡楊異形葉光合作用特性研究[J].中央民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，28（2）：5-11.

[3] 伊健慧.大葉黃楊光合參數(shù)的測定與研究[J].科技風(fēng)，2018（23）：201-202.

[4] 王海珍，韓路，徐雅麗，等.胡楊異形葉光合作用對光強與CO2濃度的響應(yīng)[J].植物生態(tài)學(xué)報，2014，38（10）：1099-1109.

[5] 陳亞鵬，陳亞寧，李衛(wèi)紅，等.干旱環(huán)境下高溫對胡楊光合作用的影響[J].中國沙漠，2009，29（3）：474-479.

[6] 許大全.光合作用“午睡”現(xiàn)象的生態(tài)、生理與生化[J].植物生理學(xué)通訊，1990（6）：5-10.

作者簡介 ? 林兆霞（1970—），女，青海湟中人，助理工程師，從事西寧森林資源培育與保護、林業(yè)經(jīng)濟管理等工作。

收稿日期 ? 2020-05-16