野扇花在上海地区种植的耐阴性分析
2020-06-09敬洪霞杜红梅朱天华朱明华
孙 清 敬洪霞 薛 建 杜红梅 朱天华 朱明华
卜顺法1 方连明1 唐玉强1 (1上海市闵行区三农综合服务中心 201109;2上海交通大学设计学院,上海市闵行区 200240)
随着我国城市化进程的加快,城市建筑面积的与日俱增,产生了大量背阴地和土层薄瘠地,从而引起对抗干旱、耐阴性强的植物的需求量越来越大[1]。上海地区阴生植物在园林绿化中的应用种类较单一,常见种类仅有十大功劳(Mahonia fortunei)、八角金盘(Fatsia japonica)、洒金桃叶珊瑚(Aucuba japonica)、一叶兰(Aspidistra elatior Blume)等。
野扇花(Sarcococca ruscifolia Stapf)又名清香桂,是黄杨科野扇花属植物,耐阴,喜光,喜温暖、湿润气候,对土壤要求不严,喜肥沃、疏松的石灰岩土壤[2],原产于我国滇中、滇西北和滇东南等地区。野扇花是我国重要的原产植物种质资源,其药用价值早有报道,但有关其作为耐阴植物应用的研究报道较少。笔者经过前期调查,发现野扇花抗干旱、耐阴性强,病虫害发生较少,是一种值得大面积推广应用的园林绿化植物。同时,关于野扇花在上海地区种植的耐阴性分析尚未见报道,仅上海植物园和上海辰山植物园曾引种野扇花,但最终未在上海地区园林绿化中进行推广应用。因此,为丰富上海地区园林植物种类,筛选出适合上海地区种植的耐阴植物,笔者对野扇花在上海地区种植的耐阴性进行了分析,并对野扇花及上海地区常见的4种耐阴植物八角金盘、一叶兰、十大功劳、洒金桃叶珊瑚的光合作用相关指标进行测定及比较。现将相关试验结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 供试材料
野扇花从原产地贵州采集,盆栽植株由上海国际旅游度假区提供。上海地区常见的4种耐阴植物八角金盘、一叶兰、十大功劳、洒金桃叶珊瑚的盆栽植株也由上海国际旅游度假区提供。
1.2 试验方法
供试5种植物,每种植物各种植5盆,作为5个重复。于2017年9月,每日8:00—11:30,采用美国Licor公司的Li-6800光合仪,在上海交通大学农业与生物学院实验室的控温条件(温度25 ℃,相对湿度70%,二氧化碳浓度400μmol/mol)下,测定在不同光照强度[0、10、20、50、100μmol/(m2·s)]下,5种植物的净光合速率(net photosyntheticrate,Pn),每个重复选3~4张功能叶进行测定,每张叶片测定3 次,取平均值,然后采用光合助手(Photosynthesis)软件进行光响应曲线拟合,得到不同耐阴植物的光补偿点(light compensation point, LCP)[3],最后比较野扇花与上海地区常见的4种耐阴植物的耐阴性差异。
2 结果与分析
2.1 净光合速率
由图1可知,随着光照强度的增加,5种耐阴植物的净光合速率随之升高。在光照强度为0、10、20、50、100μmol/(m2·s)下,八角金盘的净光合速率分别为-0.83、-0.14、0.41、2.02、3.82μmol/(m2·s),洒金桃叶珊瑚的净光合速率分别为-0.79、-0.28、0.05、1.17、2.36μmol/(m2·s),一叶兰的净光合速率分别为-0.87、-0.42、0.15、1.60、2.54 μmol/(m2·s),十大功劳的净光合速率分别为-0.75、-0.47、-0.19、0.36、1.00μ mol/(m2·s),野扇花的净光合速率分别为-0.36、0.40、0.89、1.74、2.54 μmol/(m2·s)。当光照强度高于20μmol/(m2·s)时,八角金盘的净光合速率上升幅度较快;当光照强度高于50μmol/(m2·s)时,八角金盘的净光合速率为5种耐阴植物中最大;当光照强度为0~20μ mol/(m2·s)时,野扇花的净光合速率为5种耐阴植物中最大,且其表观量子效率(表观量子效率是以光强为自变量、净光合速率为因变量,绘制的光响应曲线中,弱光阶段的斜率。植物表观量子效率越高,表明其吸收和转换光能的相关蛋白色素越多,利用弱光的能力越强)也为5种耐阴植物中最高,表明野扇花利用弱光的能力强,耐阴性强。此外,在光照强度为100 μmol/(m2·s)时,野扇花的净光合速率仍处于较高水平,说明在强光条件下,野扇花不会出现明显的光抑制现象,仍能正常生长。
图1 不同光照强度下5种耐阴植物的净光合速率比较
2.2 光补偿点LCP
通过Photosynthesis软件模拟出各种植物的光强-光合曲线,得到当净光合速率为0时,八角金盘、洒金桃叶珊瑚、一叶兰、十大功劳和野扇花的光补偿点分别为14、21、11、21、3 μmol/(m2·s),即在5种耐阴植物中,野扇花的光补偿点最低,表明野扇花利用弱光的能力强,耐阴性强。见图2。
3 结论与讨论
图2 5种耐阴植物的的光补偿点比较
植物的光补偿点越低,说明植物正常生长所需的光照强度越低,植物耐阴性越强,更适合在荫蔽环境下生存[4-5]。本试验结果表明,当光照强度为0~20 μmol/(m2·s)时,5种耐阴植物中,野扇花的净光合速率最大,表观量子效率为最高,表明野扇花利用弱光的能力强,耐阴性强,且在强光条件下,野扇花不会出现明显的光抑制现象;同时,野扇花的光补偿点为3μ mol/(m2·s),显著低于八角金盘等4种耐阴植物,说明野扇花的耐阴性明显强于八角金盘等4种耐阴植物,具有极强的耐阴性,是一种适合在上海地区推广的耐阴植物。综上,野扇花作为喜光、耐阴性灌木,在上海地区具有广阔的发展前景,它不仅可用于林荫地、高架桥下等隐蔽环境的绿化,且可丰富上海地区耐阴植物的种类,增加植物多样性。本试验结果对于上海地区进行耐阴、抗旱植物种质资源筛选以及丰富上海地区园林绿化植物种类具有重要意义。