高温胁迫对三叶爬山虎光合特性的影响研究

2017-09-23陈福松郭可欢刘治法凌嘉鸿杨子龙陈百豪

种子科技 2017年9期

关键词：导度蒸腾速率爬山虎

陈福松，郭可欢，刘治法，凌嘉鸿，杨子龙，陈百豪

（华北理工大学，河北唐山 063210）

高温胁迫对三叶爬山虎光合特性的影响研究

陈福松，郭可欢，刘治法，凌嘉鸿，杨子龙，陈百豪

（华北理工大学，河北唐山 063210）

以三叶爬山虎为研究对象，采用人工气候室模拟高温环境，分析高温胁迫对三叶爬山虎的叶片含水率、叶绿素含量以及光合作用参数等指标的影响，针对高温天气在园林绿化过程中为植物管理提供参考依据。

高温胁迫；光合日变化；三叶爬山虎；研究分析

三叶爬山虎是园林绿化中常见的藤本植物，因其具备生物量大、管理粗放、植被覆盖效果好等优点而被选用。三叶爬山虎虽适应能力强，但是对其耐热性的研究尚少，因此本研究以三叶爬山虎为供试植物，通过模拟高温环境来研究其耐热机制。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用肥沃、透气和保水性能好的园林土，选取生长状况相近的1年生三叶爬山虎植株，采用外径14 cm、内径12 cm、高10 cm的塑料花盆。

1.2 试验设计

将供试植物置于人工气候培养箱中培养，光照强度约为4 938 lx，培养箱内的空气相对湿度为70%，时间分别为1：00 PM和11：00 PM。将供试植物分为两批，一批置于40℃培养箱内培养，昼夜温度分别为40℃和28℃；另一批置于25℃培养箱内培养，昼夜温度分别为25℃和20℃，并作对照。每个处理设置5个重复，分别在第0 d、1 d、2 d、3 d、4 d、5 d的10∶00 AM取样分析，测定相关的生理指标和光合指标，每株测定3个叶片。

1.3 试验方法

1.3.1 叶片相对含水量

取不同植株的叶片，剪成1 cm2的小块，分别称取0.3 g，即样品鲜重（Wf），放入小烧杯中吸水24 h后称饱和重（Wt），然后将叶片放入80℃烘箱中烘干48 h后称烘干重（Wd）。计算样品相对含水量公式为：

重复3次，取平均值。

1.3.2 叶片叶绿素含量

采用CCM-200 PLUS叶绿素测定仪测定。

1.3.3 叶片净光合速率Pn、胞间CO2浓度Gs、气孔导度Ci和蒸腾速率Tr

采用便携式光和分析仪测定，每次测定同一叶片。

1.4 数据分析

采用Origin9.0软件处理和绘图，利用SPSS19.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 高温胁迫对叶片含水率的影响

三叶爬山虎叶片的相对含水量随着空气温度的升高而下降。三叶爬山虎在40℃处理下指标下降，显著低于对照组，受高温的影响较为强烈。随着胁迫时间的增加，三叶爬山虎的叶片含水量下降显著，并且到第5 d时，叶片含水量下降了近20%[1]。

2.2 高温胁迫对叶绿素含量的影响

随着高温胁迫时间的增加，三叶爬山虎叶片的叶绿素含量呈下降趋势，高温胁迫初期，叶绿素含量受高温影响不显著。随着胁迫天数的增加，胁迫前3 d叶绿素含量下降缓慢；至第4 d叶片叶绿素含量显著下降；当胁迫至第5 d时叶绿素含量已减少初始含量的25%。高温条件的胁迫致使叶绿素合成机制受阻[2]。

2.3 高温胁迫对光合特性的影响

三叶爬山虎的净光合速率随着空气温度的升高而下降，温度胁迫时间越长，下降越明显。当高温胁迫至第5 d时，40℃处理的净光合速率值分别为对照组的57.32%，受空气高温影响显著。就胞间CO2浓度而言，在40℃温度下处理时，曲线先上升后下降，说明此时叶片细胞对CO2的吸收和利用的影响不显著，相关功能受损较轻[3]。常温条件下三叶爬山虎叶片气孔导度维持在一定水平，受到高温胁迫时，气孔导度增加，这主要是为了加快水分和气体交换并降低叶片温度，以免叶片被灼伤而产生应激反应。气孔导度与蒸腾速率呈正相关，因为气孔的开合程度直接影响植物的蒸腾效应，因此气孔导度和蒸腾速率的变化规律相近，植物自身需要通过这两个指标来降低受到高温灼烧的伤害[4]。

3 讨论

三叶爬山虎作为园林绿化中常用的藤本植物表现出较好的耐热性，即使暴露在40℃的高温环境中，依然表现出相对较好的状态。为了抵御高温环境所带来的破坏，三叶爬山虎通过增加叶片的气孔开合程度，以提高蒸腾速率来降低自身的温度，即使在40℃高温环境下暴露5 d，净光合速率也能继续维持在一定水平，并未阻止植物进行有机物的积累，这说明三叶爬山虎对于40℃高温天气具有较好的耐受性。

[1]袁雪涛,夏冬,许永利,等.应用Logistic方程测定四种藤本植物的耐热性[J].北方园艺,2017(14):99-102.

[2]王佩舒,赵薇,陈景玲,等.高温胁迫对冬小麦旗叶伤害的叶绿

素荧光指标初探[J].河南农业大学学报,2016(1):25-32.

[3]武术杰,赵珺.适合北方城市垂直绿化的藤本植物品种特性与应用[J].东北林业大学学报,2007(12): 15-16.

[4]王日明,熊兴耀.高温胁迫对黑麦草生长及生理代谢的影响[J].草业学报,2016(8): 81-90.

2017-08-18）