南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2022, Vol. 46 ›› Issue (5): 95-103.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.202105051
李林珂1(), 王一诺1, 薛潇1, 张文1, 吴焦焦1, 高岚1, 谭星1, 荣星宇1, 段儒蓉2, 刘芸1,*()
收稿日期:
2021-05-30
修回日期:
2021-11-09
出版日期:
2022-09-30
发布日期:
2022-10-19
通讯作者:
刘芸
基金资助:
LI Linke1(), WANG Yinuo1, XUE Xiao1, ZHANG Wen1, WU Jiaojiao1, GAO Lan1, TAN Xing1, RONG Xingyu1, DUAN Rurong2, LIU Yun1,*()
Received:
2021-05-30
Revised:
2021-11-09
Online:
2022-09-30
Published:
2022-10-19
Contact:
LIU Yun
摘要:
【目的】探讨重庆地区阳性植物黄栌的光合和呈色特性对当地阴雨天气的响应,为黄栌人工抚育提供科学依据。【方法】以黄栌为研究对象,于2019年4—11月定期监测(避开雨天)自然条件下控根容器内种植的4年生黄栌的光合特性、叶片色素含量、叶色参数等,并与2018年所测数据进行比较;收集2016—2019年重庆市气象数据,分析重庆地区2019年阴雨天气占比、降水量、日照时间、相对湿度等特征与2016—2018年的差异性,了解气象因子与黄栌叶片光合、呈色特性间的相关关系。【结果】2019年4—11月(黄栌生长期),重庆遭遇罕见的连绵阴雨天气,监测期超过半数时间为阴雨天气。相比2016—2018年,2019年日照时间减少10%~25%,最大日降水量增加30%~37%,平均降水量增加12.5%~25.0%,平均气温(Q)降低1%~2%。高湿、多雨、寡日照环境不利于黄栌光合色素合成,导致其净光合速率(Pn)降低,叶片呈色质量较差。相关性分析表明:Pn与日照时间(SD)和Q极显著正相关(P<0.01),与光合有效辐射(PAR)显著正相关(P<0.05),与日降水量≥0.1 mm天数(DPD)极显著负相关(P<0.01);蒸腾速率(Tr)与SD和Q极显著正相关(P<0.01),与PAR显著正相关(P<0.05),与DPD极显著负相关(P<0.01),与大气CO2浓度(Ca)显著负相关(P<0.05)。叶绿素a(Chla)含量与Q显著正相关(P<0.05);花青素含量与DPD显著负相关(P<0.05)。叶色亮度(L*)与叶绿素b(Chlb)含量极显著正相关(P<0.01),与Chla含量显著正相关(P<0.05);红/绿属性色相(a*)与Chla、Chlb含量极显著负相关(P<0.01);其他色素含量与叶色参数间相关性均不显著(P>0.05)。a*与Tr、Pn、气孔导度(Gs)极显著负相关(P<0.01);黄/蓝属性色相(b*)与Tr、Pn、Gs极显著负相关(P<0.01);彩度(C*)与Tr、Pn极显著负相关(P<0.01)与Gs显著负相关(P<0.05)。【结论】在2019年4—11月的连绵阴雨天气条件下,重庆地区黄栌表观量子效率(AQY)和Pn降低,利用弱光的能力和叶片呈色质量较差,但具有较宽的CO2生态利用幅度与光照耐受范围,叶片Chlb含量的增加提高了对散射光的利用能力,从而增强对连绵阴雨天气的适应与耐受能力。研究结果可为我国黄栌引种栽培及科学管理提供参考。
中图分类号:
李林珂,王一诺,薛潇,等. 黄栌光合和呈色特性对重庆阴雨天气的响应[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2022, 46(5): 95-103.
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表1
2019年4—11月黄栌叶片色素含量与光合参数动态"
月份 month | 色素含量pigment content | 光合参数photosynthetic parameter | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Chla | Chlb | Car | Ant | Tr | Pn | Gs | Ci | WUE | |
4 | 2.20±0.46 a | 0.89±0.30 a | 1.12±0.32 bcd | 67.01±4.69 b | 0.92±0.27 b | 5.13±1.55 ab | 0.08±0.02ab | 325.99±58.53 ab | 6.59±1.82 b |
5 | 1.86±0.42 a | 0.62±0.16 b | 1.33±0.27 b | 38.21±1.13 c | 0.90±0.12 c | 4.20±0.56 b | 0.13±0.05 a | 330.15±27.13 ab | 5.68±0.67 b |
6 | 1.58±0.68 a | 0.34±0.20 c | 1.06±0.47 bc | 25.34±0.73 c | 0.62±0.31 c | 3.21±1.77 c | 0.08±0.06 ab | 359.60±33.67 a | 6.17±2.08 b |
7 | 1.43±0.45 ab | 0.33±0.14 c | 0.94±0.26 bcde | 30.06±2.90 c | 1.13±0.31 a | 4.29±1.28 b | 0.08±0.03 ab | 304.92±19.88 abc | 4.79±1.65 b |
8 | 1.06±0.28 cd | 0.35±0.09 c | 0.60±0.15 cde | 28.62±1.25 c | 1.14±0.37 a | 5.39±1.07 a | 0.06±0.02 b | 196.62±34.26 cd | 5.73±1.38 b |
9 | 1.82±0.48 a | 0.38±0.10 c | 4.48±1.00 a | 139.91±6.32 a | 0.18±0.07 d | 2.38±0.17 d | 0.03±0.01 c | 233.90±68.73 bcd | 13.97±0.24 a |
10 | 0.64±0.53 c | 0.29±0.18 cd | 0.55±0.31 de | 26.12±1.93 c | 0.17±0.14 d | 0.03±0.02 e | 0.02±0.01 cd | 149.45±22.28 d | 1.18±0.18 b |
11 | 0.52±0.32 d | 0.08±0.18 d | 0.41±0.16 e | 7.64±0.82 c | 0.12±0.01 d | -0.03±0.10 e | 0.01±0.01 d | 120.34±18.58 d | 0.76±0.10 b |
表2
黄栌4—11月色素含量、光合参数与气象因子的相关性"
气象因子 climate factor | 色素含量pigment content | 光合参数photosynthetic parameter | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Chla | Chlb | Car | Ant | Tr | Pn | Gs | RH | PAR | Ca | ||
AMP | 0.079 | 0.109 | -0.332** | -0.256* | 0.115 | -0.113 | 0.162* | 0.229** | 0.051 | 0.230** | |
RH | -0.152 | -0.217 | -0.092 | -0.208 | -0.085 | -0.030 | 0.408** | 1.000 | -0.491** | -0.049 | |
SD | 0.137 | 0.201 | 0.023 | 0.158 | 0.504** | 0.742** | 0.104 | -0.357** | 0.148* | 0.009 | |
Q | 0.242* | -0.008 | 0.125 | 0.096 | 0.625** | 0.690** | 0.290** | -0.079 | -0.130* | -0.138* | |
DPD | 0.069 | 0.111 | -0.071 | -0.142 | -0.204** | -0.434** | 0.146* | 0.363** | 0.556** | -0.146** |
表3
不同时间黄栌叶色参数"
月份 month | L* | a* | b* | h | C* |
---|---|---|---|---|---|
5 | 41.63±6.99 a | -21.79±3.09 d | 30.83±7.59 a | -0.94±0.11 c | 37.97±1.64 b |
8 | 33.96±2.55 b | -10.50±5.65 c | 17.50±5.42 b | -0.15±0.23 c | 20.89±1.29 c |
9 | 39.71±5.68 a | 3.75±19.00 b | 31.75±7.18 a | -0.44±1.24 b | 35.97±2.12 b |
10 | 39.04±5.71 a | 29.96±14.10 a | 35.13±2.60 a | 0.91±0.23 a | 47.23±2.34 a |
11 | 31.46±7.34 b | 26.88±14.86 a | 30.17±16.36 a | 0.83±0.16 a | 41.02±1.33 ab |
表4
叶色参数与色素含量、光合参数之间的相关性"
参数 parameter | L* | a* | b* | h | C* |
---|---|---|---|---|---|
Chla | 0.366* | -0.634** | -0.019 | -0.391 | -0.250 |
Chlb | 0.436** | -0.622** | -0.017 | -0.196 | -0.171 |
Car | 0.234 | -0.274 | -0.001 | -0.312 | -0.237 |
Ant | 0.142 | -0.224 | -0.054 | 0.495* | -0.250 |
Tr | -0.053 | -0.592** | -0.462** | -0.628** | -0.444** |
Pn | -0.131 | -0.737** | -0.655** | -0.608** | -0.694** |
Gs | 0.087 | -0.531** | -0.199* | -0.575** | -0.197* |
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