10種湖北省野生地被植物的耐寒性研究

徐 慧，陳曉璇，鐘漢冬，劉 超

(1.武漢市園林科學(xué)研究所花卉地被研究室，湖北武漢 430200；2.湖北生態(tài)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430200)

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10種湖北省野生地被植物的耐寒性研究

徐 慧1，陳曉璇2，鐘漢冬1，劉 超1

(1.武漢市園林科學(xué)研究所花卉地被研究室，湖北武漢 430200；2.湖北生態(tài)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430200)

[目的]了解和掌握野生地被植物的耐寒性，為以后的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。[方法]采用逐級降溫程序模擬冰凍處理技術(shù)，測定蛇含委陵菜、蔓莖堇菜、點腺過路黃、虎耳草、紅馬蹄草、梗花龍頭草、地黃、大葉金腰、竹根七、血盆草等10種野生地被植物離體葉片的相對電導(dǎo)率，并用Logistic方程計算它們的半致死溫度(LT50)。[結(jié)果] 10種野生地被植物的耐寒性強(qiáng)弱依次為大葉金腰(-13.621 4 ℃)> 地黃(-13.599 1 ℃)>虎耳草(-13.394 0 ℃)>蛇含委陵菜(-13.393 7 ℃)>竹根七(-12.437 7 ℃)>血盆草(-11.439 3 ℃)>點腺過路黃(-10.514 7 ℃)>?；堫^草(-9.791 5 ℃)>紅馬蹄草(-9.279 4 ℃)>蔓莖堇菜(-6.651 0 ℃)。[結(jié)論] 10種野生地被植物都具有較強(qiáng)的耐低溫能力，能夠在武漢地區(qū)露地越冬，在武漢地區(qū)的園林景觀中加以應(yīng)用。

耐寒性；野生花卉；半致死溫度

湖北省境內(nèi)擁有十分豐富的野生地被植物資源。通過對野生地被植物的引種栽培、應(yīng)用，不僅能夠豐富武漢地區(qū)地被植物的品種，而且能夠營造出富有地方特色的自然群落式的花境、綴花草坪等園林景觀，從而打造出富有地域特色的園林景觀。

武漢地區(qū)的氣候特點是夏季炎熱、冬季寒冷、四季分明。要適應(yīng)這樣的氣候特點，要求植物不僅具有較強(qiáng)的耐熱性，而且具有較強(qiáng)的耐寒性。因此，在引種過程中，植物品種的耐寒性應(yīng)成為重點考察的指標(biāo)之一。在對這10種野生花卉耐寒性的測定中，主要采用電導(dǎo)法。電導(dǎo)法是一種快速、簡便、可靠的逆境生理研究方法，而且在植物耐寒性研究中使用非常廣泛。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗材料為武漢市園林科學(xué)研究所野外收集栽培的蛇含委陵菜、蔓莖堇菜、點腺過路黃、虎耳草、紅馬蹄草、?；堫^草、地黃、大葉金腰、竹根七、血盆草等10種野生地被植物(表1)。

1.2 試 驗 方 法試驗于2014年12月10日進(jìn)行，當(dāng)天氣溫為3～6℃。選擇健康生長的無病蟲害的完整葉片，不取幼嫩和老的葉片。將試驗樣品在實驗室中用自來水沖洗干凈，再用去離子水漂3次，在濾紙上吸干；然后，用紗布包好置于塑料袋中，常溫下放置一份樣品，其余樣品放置于可調(diào)冰箱中，分別以4、0、-4、-8、-12、-16、-20、-24 ℃梯度逐漸降溫，每個梯度為0.5 h，處理時間為1 h，取出，置于冷藏(4 ℃)室中，2 h后取出測定。避開葉片中脈，將葉片剪成0.5 cm2的小片，每次稱取0.2 g。每個處理設(shè)3 次重復(fù)。

表1 試驗材料

序號植物名稱科屬拉丁名1虎耳草虎耳草科虎耳草屬SaxifragastoloniferaCurt．2大葉金腰虎耳草科八仙花屬Hydrangeamacrophylla(Thunb．)Seringe3點腺過路黃報春花科珍珠菜屬LysimachiahemsleyanaMaxim．4血盆草唇形科鼠尾草屬SalviacavalerieiLevl．var．simplicifoliaStib．5梗花龍頭草唇形科鼠龍頭草屬M(fèi)eeheniafargesii(Levl．)C．Y．Wuvar．pedunculata(Hemsl．)C．Y．Wu6竹根七百合科吉祥草屬DisporopsisfuscopictaHance7地黃玄參科地黃屬Rehmanniaglutinosa(Gaert．)Libch．8蛇含委陵菜薔薇科委陵菜屬Potentillakleiniana9紅馬蹄草傘形科天胡荽屬Hydrocotylenepalensis10蔓莖堇菜堇菜科堇菜屬VioladiffusaGing．

將樣品分別裝入試管，每管加入20 ml去離子水，測定其電導(dǎo)值(Ta)，用試管蓋封口，置沸水浴中15 min，取出冷卻至室溫，測定其電導(dǎo)值(Tb)，以室溫下的水電導(dǎo)率(Tc)為對照，利用公式計算電解質(zhì)外滲率(REC)。

2 結(jié)果與分析

2.1 10種野生地被植物冬季的表現(xiàn)虎耳草等10種野生地被植物是在2012年陸續(xù)從湖北通山、長陽、恩施等地收集的，在武漢市園林科學(xué)研究所進(jìn)行引種栽培。在武漢地區(qū)當(dāng)年12月份至次年1月份為一年中氣溫最低的時段。表2為園林科研所冬季溫度情況。表3則是這10種野生地被植物冬季的表現(xiàn)。據(jù)觀察，這些植物都無明顯凍害發(fā)生，多數(shù)會出現(xiàn)生長停滯以及葉片變紅或部分葉片枯萎、脫落等現(xiàn)象，都可露地越冬。盡管如此，在武漢地區(qū)大面積使用仍存在一定的風(fēng)險。這是因為近年武漢的冬季一直是暖冬，沒有出現(xiàn)長時間的歷史低溫。所以，對園林綠化植物進(jìn)行耐寒性研究，測定其半致死溫度是很有必要的。

表2 所內(nèi)冬季3個月的溫度

℃

表3 所內(nèi)10種野生花卉冬季露地栽培的表現(xiàn)

植物名稱生長情況植株死亡情況虎耳草露地越冬，但生長緩慢，葉色多數(shù)正常，葉片邊緣有變紅的現(xiàn)象0大葉金腰生長緩慢，葉色多數(shù)正常，葉片邊緣有變紅的現(xiàn)象，冬季開花0點腺過路黃露地越冬，但生長停滯，部分葉片枯萎、脫落，部分葉色為綠色，邊緣紅色，林下則表現(xiàn)為葉色正常0血盆草露地越冬，但生長緩慢，葉色較常溫深，且葉片變小0?；堫^草露地越冬，葉為深綠色，色澤較暗，葉片變小，邊緣稍向下卷曲0竹根七葉色正常，生長停滯，露地越冬地黃露地越冬，葉片較常溫偏小，邊緣變紅，生長緩慢0蛇含委陵菜露地越冬，但生長停滯，葉色正常0紅馬蹄草露地越冬，葉片會出現(xiàn)黑褐色斑點或變黃，生長較慢0蔓莖堇菜露地越冬，但生長較慢，葉色多數(shù)正常，少數(shù)開花0

2.2 低溫脅迫對葉片電解質(zhì)外滲率的影響從圖1、2可以看出，經(jīng)過一系列低溫處理后，10種野生地被植物的電解質(zhì)外滲率總體上均呈上升趨勢, 但電解質(zhì)外滲率的具體變化情況又隨植物品種的不同而有所不同。大量研究證明，在低溫發(fā)生時，生物膜首先發(fā)生膜脂的物相變化，膜的外形和厚度發(fā)生變化，膜上產(chǎn)生龜裂，導(dǎo)致膜透性增大，電解質(zhì)大量外滲。外滲量反映膜的傷害程度。因此，電解質(zhì)外滲率隨溫度的降低而上升的快慢，能夠反映在低溫脅迫下植物受傷害的程度[1]。在這10種野生地被植物中，大多數(shù)的電解質(zhì)外滲率在4～-4 ℃時只是略有增加，變化不明顯，只有紅馬蹄草在0～-4 ℃時就開始明顯上升，-4 ℃時電解質(zhì)外滲率就達(dá)到30.19%，說明它的耐寒性較差；-8 ℃時蔓莖堇菜的電解質(zhì)外滲率就達(dá)到93.59%，梗花龍頭草的電解質(zhì)外滲率也達(dá)到82.27%，其余的都小于80%。這表明蔓莖堇菜、?；堫^草較大葉金腰、蛇含委陵菜、地黃、竹根七、虎耳草等野生地被植物的耐寒性弱。

2.3 半致死溫度(LT50)的計算和分析

2.3.1半致死溫度的計算。植物的半致死溫度最初是指50%的試驗材料沒有發(fā)生凍死的最低溫度。目前試驗中多應(yīng)用電導(dǎo)法配以Logistic方程求拐點溫度，能較準(zhǔn)確地估計植物組織的低溫半致死溫度[1-2]。試驗中，根據(jù)10種野生地被植物的相對電導(dǎo)率擬合Logistic方程，可計算出擬合度。葉片的相對電導(dǎo)率與Logistic方程具有較好的擬合度，所以采用Logistic方程計算半致死溫度。

表4 10種野生地被植物擬合的Logistic方程參數(shù)及半致死溫度

植物名稱lnabR2半致死溫度∥℃虎耳草2．5100-0．18740．8668-13．3940大葉金腰3．5021-0．25710．9203-13．6214點腺過路黃2．5741-0．24480．8754-10．5147血盆草3．7986-0．33210．9161-11．4393?；堫^草3．7131-0．37920．9198-9．7915竹根七3．3244-0．26730．9028-12．4377地黃3．2639-0．24000．9326-13．5991蛇含委陵菜3．3371-0．24920．9682-13．3937紅馬蹄草2．1676-0．23360．8856-9．2794蔓莖堇菜2．8572-0．42960．9326-6．6510

2.3.2半致死溫度的分析。以10種野生地被植物葉片的電解質(zhì)外滲率的變化為依據(jù)，通過Logistic方程計算出10種野生地被植物葉片的LT50。從表3可以看出，這10種野生地被植物的抗寒性順序為大葉金腰> 地黃>虎耳草>蛇含委陵菜>竹根七>血盆草>點腺過路黃>梗花龍頭草>紅馬蹄草>蔓莖堇菜。

通過擬合度的計算，可以看出這10種野生地被植物葉片的相對電導(dǎo)率擬合Logistic方程計算出的擬合度都在0.866 8～0.968 2之間，說明該試驗數(shù)據(jù)以Logistic方程描述還是適合的。

3 結(jié)論

據(jù)實地栽培觀察，10種野生地被植物均具有較強(qiáng)的耐寒能力，在武漢地區(qū)可以露地越冬，能夠適應(yīng)武漢地區(qū)冬季較低的溫度。這些野生地被植物同時具有很好的觀賞性，或觀花，或觀葉，既可成片栽植，形成低矮的觀花觀葉地被，也可成叢栽植，用于花境或林下、巖石邊的點綴，極富野趣，可以在武漢地區(qū)的園林綠化中加以廣泛應(yīng)用。

[1] 申亞梅，馬進(jìn)，黃玉英，等.低溫脅迫對5種園林常綠灌木膜透性的影響[J].浙江林業(yè)科技,2008(11):28-31.

[2] 王飛，陳登文，李嘉瑞.應(yīng)用Logistic方程確定杏枝條低溫半致死溫度的研究[J].河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,1998(12):30-35.

Study on Cold Resistance of 10 Kinds of Wild Ground Cover Plant in Hubei Province

XU Hui, CHEN Xiao-xuan, ZHONG Han-dong et al

(Wuhan Landscape Architecture Research Institute, Hubei ,Wuhan 430081)

[Objective] The cold resistance of wild ground cover plants was understood and grasped to provide the basis for future popularization and application. [Method] Relative conductivity of detached leaves of the 10 kinds of wild plants was measured with gradual cooling using simulated freezing treatment technologies, and their lethal temperature (LT50) was calculated with Logistic equation. 10 kinds of wild ground cover plants includedSaxifragastoloniferaCurt.,Hydrangeamacrophylla(Thunb.) Seringe,LysimachiahemsleyanaMaxim.,SalviacavalerieiLevl. var. simplicifolia Stib.,Meeheniafargesii(Levl.)C.Y.Wuvar.pedunculata(Hemsl.)C.Y.Wu,DisporopsisfuscopictaHance ,Rehmanniaglutinosa(Gaert.) Libch.,PotentillakleinianaandHydrocotylenepalensis,VioladiffusaGing. [Result] Cold resistance strength of 10 kinds of wild ground cover plants was as follows:Hydrangeamacrophylla(Thunb.) Seringe (-13.621 4 ℃) >Rehmanniaglutinosa(Gaert.) Libch. (-13.599 1 ℃) >SaxifragastoloniferaCurt. (-13.394 0 ℃) >Potentillakleiniana(-13.393 7 ℃) >DisporopsisfuscopictaHance (-12.437 7 ℃) >SalviacavalerieiLevl. var. simplicifolia Stib. (-11.439 3 ℃) >LysimachiahemsleyanaMaxim. (-10.514 7 ℃) >Meeheniafargesii(Levl.)C.Y.Wuvar.pedunculata(Hemsl.)C.Y.Wu (-9.791 5 ℃) >Hydrocotylenepalensis(-9.279 4 ℃) >VioladiffusaGing. (-6.651 0 ℃). [Conclusion] 10 kinds of wild ground cover plants had a strong resistance to low temperature capability, which could overwintered in Wuhan and applied in Wuhan area's landscape.

Cold tolerance；Wild flowers；Lethal temperature

武漢市園林局科研資助項目“湖北地區(qū)野生草本花卉種質(zhì)資源收集” (武園[2011]67號)。

徐慧(1967-)，女，浙江諸暨人,高級工程師，從事園藝栽培研究等工作。

2015-02-15

S 184

A

0517-6611(2015)10-021-03