几种桂花树种叶性状差异及光合能力比较

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sme_william
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植物功能性状(Plant functional trait)是近年来生态学研究的热点,尤其是叶性状。桂花树作为园林风景观赏植物,在南方地区广泛种植,深受人类钟爱。本论文选取丹桂(Osmanthus fragrans var.aurantiacus)、八月桂(Osmanthus tragrans cv.Tbubergii)、四季桂(Osmanthus fragrans var.semperflorens)、朱砂桂(Osmanthus fragrangs CV’zhusha’)四种常用园林桂花树种作为研究对象,分析5项叶片功能性状:平均叶面积(Mean leaf area,MLA)、比叶面积(Specific leaf area,SLA)、比叶重(Specific leaf weight,SLW)、叶干物质含量(Leaf dry matter content,LDMC)、叶面积指数(Leaf area index,LAI),并测定其光合性能指标包括:叶片净光合速率(Leaf net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(Intercellular CO2concentration,Ci)、蒸腾速率(Transpiration rate,Tr)和水分利用效率(Water use efficiency,WUE),旨在初步了解各桂花树种的主要光合生理特性,为桂花优良品种选择和高效栽培、育种等管理提供科学依据。主要结论如下:(1)四种桂花树种的MLA、SLA、SLW、LDMC和LAI差异较小,变异系数(CV)分别为22.57%、11.73%、9.35%、5.4%和32.04%。桂花叶片的MLA值为24.92~42.06,八月桂的MLA较大,朱砂桂和丹桂的MLA居中,四季桂的MLA值较小;桂花叶片的SLA值为69.81~88.41 cm2·g-1(平均75.29 cm2·g-1),八月桂的SLA值为88.41cm2·g-1,显著高于其他品种(P<0.05);桂花叶片的SLW值为0.0120~0.0148,平均0.0139;桂花叶片的LDMC为50.11%~57.07%,平均53.61%,变异系数较小(CV为5.4%);桂花叶片LAI为2.77~5.94cm2,平均26.64 cm2,变异系数较大(CV为32.04%)。说明四种桂花树种中,叶干物质含量的积累差别不大,各树种的叶面积指数变异系数较大,说明不同桂花品种对环境的适应策略有所差异,对东部沿海地区桂花树种的观赏性选种有较大意义。(2)SLA与SLW之间存在显著负相关,与其他指标相关性不显著,说明叶片SLA越大的桂花品种,植物抵御外界的能力越低;LDMC与LAI之间存在显著正相关,说明叶面积指数越高越有利于LDMC的积累;研究表明LAI与LDMC呈显著正相关,说明叶片生长越好,叶片LDMC的密度越厚,抵御环境的能力越强。(3)桂花品种间变异幅度较大,CV为13.56%~48.98%。总体而言朱砂桂和丹桂Pn、Gs和Tr高于其他品种桂花,八月桂和四级桂相对较小;桂花叶片WUE以八月桂、四季桂、朱砂桂材料较高,丹桂材料较小。桂花品种间叶片的Ci值平均为245.09 mmol·mol-1,变异幅度较小,变异系数为8.59%,最大值和最小值分别为丹桂和四季桂品种。(4)四种桂花树叶片Pn、Gs和Tr之间具有显著正相关特性(p<0.05),Gs和Tr之间具有极显著正相关特性(p<0.01),当Gs和Tr值较大时,相应Pn值也较大,这表明桂花叶片气孔导度(Gs)越大,叶片净光合速率(Pn)越大,叶片蒸腾速率(Tr)越强。WUE与其他参数相关性不显著,这表明叶片净光合速率(Pn)越大,水分利用效率(WUE)越高。(5)四种桂花品种叶片,除了SLW、LDMC和胞间CO2浓度Ci的变异系数低于10%,其余7项指标的变异系数为11.73%~48.98%,各项指标平均变异系数为23.74%,表现出较高的多样性水平,具有很大的育种选择潜力。桂花叶性状(平均叶面积、比叶面积、比叶重、叶干物质含量、叶面积指数)与桂花光合特性(净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、水分利用效率)之间相关性较弱,均未达到显著性水平;平均叶面积、比叶面积、叶面积指数与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率均呈现负相关,叶干物质含量与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、水分利用效率均呈现负相关,说明叶面积指数越大,表示叶片的交叉度越大,交叉程度越大,那么没有受到阳光照射的叶子越多,因此光合作用的效率就下降,而随着光合作用的下降,呼吸作用升高,干物质含量被消耗的更多,干物质含量降低。八月桂比叶面积相对较高,同时具有较高的干物质含量和水分利用效率,属于抗旱性强,水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强的桂花品种进一步选育和应用。
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