金沙江干熱河谷生境干濕季4種蘭科植物葉綠素熒光特性差異分析

摘要：為了探明蘭科植物在干熱河谷生境中的耐旱適應性，本研究以生長于金沙江干熱河谷生境中的白及、金沙扛石斛、落地金錢、舌喙蘭為對象，分析其在干季（7月）和濕季（10月）的葉綠素熒光參數差異。結果表明：（1）4種蘭科植物的最大光化學效率（Fv/Fm）在干濕季均低于0 8，且干季均低于濕季，表明這4種植物長期遭受干旱脅迫且在干季時遭受的脅迫程度更強；（2）白及干季的Fv/Fm、PsⅡ實際光化學效率Y（Ⅱ）、電子傳遞速率（ETR）、光化學淬滅系數（qP）較濕季均顯著下降，而金沙江石斛和落地金錢這4個葉綠素熒光參數干濕季間無顯著差異，表明白及干季時期的光合機構遭到破壞，電子傳遞受阻，PsⅡ反應中心受損，表現出光抑制，而金沙江石斛和落地金錢調節自身PsⅡ反應中心免受傷害的能力較強；（3）白及和金沙江石斛干季的非光化學淬滅系數（NPQ）較濕季顯著下降，落地金錢和舌喙蘭干濕季間無顯著差異，表明白及和金沙江石斛在干季長期干旱脅迫下PsⅡ反應中心受損，熱耗散能力下降，光保護能力下降；（4）舌喙蘭干季的ETR、NPQ均顯著高于其余3種蘭科植物，Y（Ⅱ）顯著高于白及和落地金錢而略高于金沙江石斛，qP顯著高于白及而略高于金沙江石斛和落地金錢，表明干季舌喙蘭相較于其他3種植物光合機構性能更好。綜上所述，落地金錢在干熱河谷長期干旱脅迫環境中的表現最穩定，而舌喙蘭則表現為耐旱性更強。

關鍵詞：蘭科植物；干熱河谷；葉綠素熒光

中圖分類號：S682.31 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2025）01-0068-06

受亞熱帶季風及“焚風”效應影響，金沙江干熱河谷區域內氣候特點表現為全年光照強烈，熱量充足，四季溫差較小，干濕季分明。干季內降水量僅占全年的4%-15%，而蒸發量為降水量的10-20倍，干季相對水汽濕度的平均值lt;15%。因此，該地區植物要遭受長達半年的干旱脅迫，嚴重的水分虧缺導致植物生長發育受到顯著抑制。

蘭科（Orchidaceae）屬于百合亞綱（Liliidae），系被子植物的第二大科，其種類數量僅次于菊科植物，在系統演化上屬于最進化、最高級的類群。蘭科多為珍稀瀕危植物，所有野生蘭科植物均被列入《野生動植物瀕危物種國際貿易公約》的保護范圍，具有很高的觀賞和藥用價值。自20世紀90年代末期以來，中國旱災嚴重程度正在加劇，干旱面積在過去50年中以3.72%/10a的速率增加。為應對日益惡劣的氣候環境，物種采取各種方式來適應其生境，特別是在于熱河谷區域，氣候炎熱干旱，該地區的蘭科野生類群生境更加惡劣，其生長發育受到嚴重威脅。

光合作用是干旱影響植物生長和代謝的第一環節。葉綠素熒光作為植物光合作用的探針，能夠靈敏和準確地檢測植物光合機構在環境脅迫下的響應。近年來，利用葉綠索熒光探究植物抗逆性的研究較多：朱珈葉等研究了不同高溫脅迫處理下的蝴蝶蘭形態和葉綠素熒光參數變化，指出0.35可以作為一個判別蝴蝶蘭能夠成為外植體進行組培擴繁的莖段PsⅡ最大光合量子產量Fv/Fm閾值：任少華等研究了高溫脅迫對硬葉兜蘭、白及、春蘭、球花石斛共4種蘭科植物葉綠素熒光參數的影響，表明連續的高溫脅迫會使蘭科植物的光合組織受到嚴重損傷。但是關于野生蘭科植物種群在干旱脅迫下的光合特性研究鮮有報道。因此，本試驗以生長在金沙江干熱河谷中的4種野生蘭科植物為研究對象，分別測定其干濕季葉綠素熒光參數，探究4種蘭科植物對干熱河谷生境的光合適應性，以期為蘭科植物野生資源的保護及馴化提供重要的理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

本試驗以云南祿勸縣金沙江流域內健康生長的白及（Bletitla striata）、金沙江石斛（Dendrobium wangtiangii）、落地金錢（Habenaria aitchsonii）、舌喙蘭（Hemipitia cructata）4種蘭科植物作為研究對象。