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高傳友
摘要:選取廣西地區(qū)15種典型園林觀賞植物作為試驗材料,全面系統(tǒng)地測定不同植物葉片的形態(tài)特征及生理指標(biāo),采用相關(guān)分析和聚類分析比較不同植物的耐陰程度。結(jié)果表明,草本植物具有最高的比葉面積,其次分別為灌木和喬木,并且三者比葉面積差異均顯著。葉綠素a和b含量基本表現(xiàn)為草本>喬木>灌木,并且三者之間差異均顯著;葉綠素a/b基本表現(xiàn)為灌木>喬木>草本,喬木和草本差異并不顯著。光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)均表現(xiàn)為喬木>灌木>草本,并且三者之間差異均顯著。暗呼吸速率(Rd)基本表現(xiàn)為草本>灌木>喬木,喬木和灌木之間差異不顯著。光飽和點(LSP)和光補償點(LCP)基本表現(xiàn)為灌木>喬木>草本。表觀量子效率(AQY)和羧化效率(CE)基本表現(xiàn)為草本>喬木>灌木。氣孔限制值(Ls)基本表現(xiàn)為草本>灌木>喬木,三者之間差異不顯著(P>0.05)。不同植物的Pn與PAR(光照強度)、CO2濃度、溫度變化呈一致的二次曲線關(guān)系。15種植物可分為4類,酢漿草、雞冠花、一串紅、三色堇、彩葉草等5種植物為第1類,耐陰性較強;桂花屬第2類,耐陰性次之;扁桃、樟樹、榕樹、木棉花、梔子花等5種植物屬第3類,耐陰性相對較弱;夾竹桃、九里香、丁香、紫薇等4種植物屬第4類,耐陰性最弱。不同植物耐陰性總體表現(xiàn)為草本>喬木>灌木。
關(guān)鍵詞:廣西地區(qū);觀賞植物;光合特性;耐陰性;葉片形態(tài);葉綠素
中圖分類號:S680.1
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2016)04-0209-06
植物耐陰性是在弱光照條件下的一種生存適應(yīng)能力,在弱光條件下,植物的光合與生理特性會發(fā)生一系列變化,這種變化關(guān)系到植物的生存、結(jié)構(gòu)特征、景觀效果[1-3]。培育開發(fā)耐陰植物,對于充分利用林下層或建筑物下的弱光空間資源具有重要意義。隨著我國城市化進(jìn)程的加快,大量城市綠地處于建筑物包圍之中,觀賞性植物也長期生活在低光照環(huán)境中,研究觀賞植物的耐陰性對于城市綠化極為重要[4-5]。目前,關(guān)于植物耐陰性的報道很多,但多以森林植物,尤其是熱帶雨林植物作為主要研究對象[6-7]。20世紀(jì)80年代以來,我國陸續(xù)有一些關(guān)于觀賞植物耐陰性的報道,但對于廣西觀賞植物耐陰性研究卻甚少報道[8-9]。本研究在對廣西南寧市地理環(huán)境及森林公園植物綠化現(xiàn)狀進(jìn)行全面調(diào)查的基礎(chǔ)上,測定石門森林公園15種觀賞植物的光合生理特性及葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,并進(jìn)行相關(guān)分析,對植物的耐陰性進(jìn)行分類,旨在為耐陰性植物的推廣應(yīng)用提供參考。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
南寧市屬濕潤的南亞熱帶季風(fēng)氣候,陽光充足,雨量充沛,霜少無雪,春秋兩季氣候溫和,夏季炎熱多雨,夏長冬短,多年平均日照時數(shù)為1 827 h,年平均氣溫21.6 ℃,極端最高溫度40.4 ℃,極端最低溫度-2.4 ℃,1月最冷,平均溫度12.8 ℃,7、8月最熱,平均溫度28.2 ℃,近50年平均降水量1 304 mm左右,多集中在夏季(6—8月),占全年降水量的52.3%,土壤類型較多,分布有棕壤土、紅黏土、褐土、潮褐土、潮土等,全年無霜期高達(dá)345~360 d。南寧市觀賞植物類型各有特色。為減小因不同的小生境而產(chǎn)生不同變化所引起的誤差,使試驗數(shù)據(jù)更加精確,特將試驗樣地確定為所有試驗材料都具有且相對比較集中的南寧市石門森林公園。2014年7月,選取廣西正在推廣的園林植物共15種(表1),其中喬木、灌木、草本植物各5種,每種5株并標(biāo)記做長期監(jiān)測。
1.2 方法
2014年7月和2015年7月(晴天無風(fēng))分別進(jìn)行樣品采集和試驗測定工作。采用CIRAS-2便攜式光合儀(英國 PP-Systems 公司),每天09:30—11:30每隔1 h測量1次,每種植物選擇3株進(jìn)行測定,每株重復(fù)測定3次,取其平均值作為凈光合速率,每株選取3年生的成熟葉片(從幼苗頂部數(shù)第3~6張完全展開的成熟葉),輪流測定以消除測定時間上的誤差。紅光光源設(shè)定為1 000 μmol/(m2·s),溫度25~30 ℃,CO2流量為300~500 μmol/mol,溫度變化范圍為19.1~32.4 ℃,輻射強度(PAR)為103~1 115 μmol/(m2·s),空氣相對濕度為17.6%~39.7%,儀器同時記錄凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、環(huán)境CO2濃度(Ca)、光照強度(PAR),其中PAR、CO2濃度以外界條件為準(zhǔn)。氣孔限制值(Ls)計算公式為:Ls=1-Ci/Ca。與此同時進(jìn)行光合-光強響應(yīng)特性的測定,CO2摩爾分?jǐn)?shù)控制為 350 μmol/mol,溫度設(shè)定25 ℃左右,濕度為大氣濕度的95%。設(shè)定光照度梯度為1 800、1 600、1 400、1 200、1 000、800、600、400、200、100、0 μmol/(m2·s),每個光照度下5 min后測定Pn值。根據(jù)Pn-PAR回歸方程求出不同處理的光補償點(LCP)、光飽合點(LSP)。根據(jù)低于200 μmol/(m2·s)光照度下測定的葉片PFD-Pn曲線計算求得暗呼吸速率(Rd)、表觀量子效率(AQY)。根據(jù)CO2 250 μmol/mol下測定的葉片CO2-Pn曲線計算求得CO2羧化效率(CE)。
每種植物選取3株,采樣時戴上聚乙烯塑料手套,分別從東、西、南、北均勻采集成熟的葉片(足夠多)。采用游標(biāo)卡尺測定供試植物葉片厚度。取保存?zhèn)溆玫?0張新鮮葉片,用Sartorius電子天平測定葉片鮮質(zhì)量,再置于烘箱70 ℃烘干至恒質(zhì)量,采用數(shù)字掃描儀和圖像處理技術(shù)測定葉面積(不包括葉柄),比葉面積(SLA)=單位葉面積/單位面積。另取植物葉片樣品測定各項生理指標(biāo),每項指標(biāo)重復(fù)測定3次,結(jié)果取平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。將新鮮葉片除去葉脈研磨混合,以80%丙酮溶液浸提測定葉綠素a、b含量[10]。
1.3 數(shù)據(jù)分析
用SPSS統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),采用最小顯著差法(LSD)對植物進(jìn)行種間多重比較并進(jìn)行相關(guān)分析、聚類分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 植物葉片的形態(tài)特征
由表2可知,不同喬木葉片厚度由大到小依次表現(xiàn)為扁桃>樟樹>木棉花>桂花>榕樹。在灌木葉片厚度方面,依次表現(xiàn)為梔子花>九里香>夾竹桃>丁香>紫薇。在草本葉片厚度方面,依次表現(xiàn)為彩葉草>三色堇>一串紅>雞冠花>酢漿草。植物生活型的葉片厚度依次表現(xiàn)為喬木>灌木>草本,但三者之間差異并不顯著。喬木葉面積從大到小依次表現(xiàn)為樟樹>桂花>扁桃>榕樹>木棉花。灌木葉面積從大到小依次表現(xiàn)為丁香>梔子花>九里香>夾竹桃>紫薇。草本葉面積從大到小依次表現(xiàn)為彩葉草>雞冠花>一串紅>酢漿草>三色堇。植物生活型的葉面積基本表現(xiàn)為灌木>草本>喬木,灌木與本草之間差異并不顯著,二者顯著高于喬木。比葉面積是研究葉片形態(tài)特征較具代表性的指標(biāo)。喬木比葉面積由大到小依次為木棉花>桂花>扁桃>樟樹>榕樹。灌木比葉面積由大到小依次為梔子花>夾竹桃>丁香>紫薇>九里香。草本比葉面積由大到小依次為酢漿草>一串紅>雞冠花>三色堇>彩葉草。植物生活型的葉面積基本表現(xiàn)為草本>灌木>喬木,三者之間差異均顯著。
2.2 植物葉片葉綠素含量
由表3可知,15種植物的葉綠素a含量為1.96~3.17 mg/g,葉綠素b含量為0.56~1.52 mg/g,葉綠素a/葉綠素b為 1.83~4.80,差異較大。喬木葉綠素a含量由高到低依次表現(xiàn)為桂花>樟樹>扁桃>木棉花>榕樹。灌木葉綠素a含量由高到低依次表現(xiàn)為梔子花>紫薇>九里香>丁香>夾竹桃。草本葉綠素a含量由高到低依次表現(xiàn)為雞冠花>彩葉草>三色堇>一串紅>酢漿草。植物生活型的葉綠素a含量基本表現(xiàn)為草本>喬木>灌木,并且三者之間差異均顯著。喬木葉綠素b含量由高到低依次表現(xiàn)為木棉花>桂花>扁桃>榕樹>樟樹。灌木葉綠素b含量由高到低依次為丁香>夾竹桃>九里香>紫薇>梔子花。草本葉綠素b含量由高到低依次為雞冠花>三色堇>一串紅>酢漿草>彩葉草。植物生活型的葉綠素b含量由高到低依次為草本>喬木>灌木,并且三者之間差異均顯著。喬木葉綠素a/b由高到低依次為樟樹>桂花>扁桃>榕樹>木棉花。灌木葉綠素a/b由高到低依次為梔子花>紫薇>九里香>夾竹桃>丁香。草本葉綠素a/b由高到低依次為彩葉草>酢漿草>三色堇>一串紅>雞冠花。植物生活型的葉綠素a/b基本表現(xiàn)為灌木>喬木>草本,喬木和草本差異不顯著,二者顯著低于灌木。
2.3 植物葉片的光合參數(shù)
由表4可知,15種植物葉片的光合速率范圍為1.58~8.16 μmol/(m2·s),蒸騰速率范圍為1.25~9.37 mmol/(m2·s),胞間CO2濃度范圍為53.12~169.81 μmol/mol,氣孔導(dǎo)度范圍為0.18~0.53 mol/(m2·s),暗呼吸速率范圍為0.54~1.58 μmol/(m2·s)。喬木光合速率由高到低依次為木棉花>樟樹>榕樹>扁桃>桂花。灌木光合速率由高到低依次為九里香>紫薇>夾竹桃>丁香>梔子花。草本光合速率由高到低依次為酢漿草>雞冠花>三色堇>彩葉草>一串紅。光合速率基本表現(xiàn)為喬木>灌木>草本,并且三者之間差異均顯著。喬木蒸騰速率由高到低依次為桂花>樟樹>扁桃>木棉花>榕樹。灌木蒸騰速率由高到低依次為夾竹桃>紫薇>丁香>九里香>梔子花。草本蒸騰速率由高到低依次為雞冠花>酢漿草>彩葉草=一串紅>三色堇。植物生活型的蒸騰速率基本表現(xiàn)為喬木>灌木>草本,并且三者之間差異均顯著。喬木胞間CO2濃度由高到低依次為桂花>扁桃>樟樹>榕樹>木棉花。灌木胞間CO2濃度由高到低依次為夾竹桃>紫薇>丁香>九里香>梔子花。草本胞間CO2濃度由高到低依次為雞冠花>一串紅>酢漿草>三色堇>彩葉草。植物生活型的胞間CO2濃度基本表現(xiàn)為喬木>灌木>草本,并且三者之間差異均顯著。喬木氣孔導(dǎo)度由高到低依次為桂花>扁桃>榕樹>木棉花>樟樹。灌木氣孔導(dǎo)度由高到低依次為丁香>夾竹桃>紫薇>九里香>梔子花。草本氣孔導(dǎo)度由高到低依次為三色堇>一串紅>酢漿草>雞冠花>彩葉草。植物生活型的氣孔導(dǎo)度基本表現(xiàn)為喬木>灌木>草本,并且三者之間差異均顯著。喬木暗呼吸速率由高到低依次為扁桃>木棉花>樟樹>榕樹>桂花。灌木暗呼吸速率由高到低依次為丁香>九里香>紫薇>夾竹桃>梔子花。草本暗呼吸速率由高到低依次為三色堇>雞冠花>一串紅>酢漿草>彩葉草。植物生活型的暗呼吸速率基本表現(xiàn)為草本>灌木>喬木,喬木和灌木之間差異不顯著,二者顯著低于草本。
由表5可知,15種植物葉片的光飽和點范圍為598.2~1 023.4 μmol/(m2·s),光補償點范圍為71.5~93.2 μmol/(m2·s),表觀量子效率范圍為168.1~236.9,羧化效率范圍為41.9~54.1,氣孔限制值范圍為0.71~0.89。喬木光飽和點由大到小依次表現(xiàn)為桂花>扁桃>榕樹>樟樹>木棉花。灌木光飽和點由大到小依次表現(xiàn)為丁香>梔子花>夾竹桃>紫薇>九里香。草本光飽和點由大到小依次表現(xiàn)為彩葉草>酢漿草>三色堇>雞冠花>一串紅。植物生活型的光飽和點基本表現(xiàn)為灌木>喬木>草本,三者之間差異均顯著。喬木光補償點由大到小依次表現(xiàn)為桂花>樟樹>榕樹>扁桃>木棉花。灌木光補償點由大到小依次表現(xiàn)為九里香>紫薇>梔子花>夾竹桃>丁香。草本光補償點由大到小依次表現(xiàn)為雞冠花>彩葉草>酢漿草>一串紅>三色堇。植物生活型的光補償點基本表現(xiàn)為灌木>喬木>草本,三者之間差異均顯著。喬木表觀量子效率由大到小依次為扁桃>樟樹>榕樹>桂花>木棉花。灌木表觀量子效率由大到小依次為九里香>梔子花>夾竹桃>紫薇>丁香。草本表觀量子效率由大到小依次為一串紅>醡漿草>雞冠花>彩葉草>三色堇。植物生活型的表觀量子效率由大到小依次為草本>喬木>灌木,并且三者之間差異顯著。喬木羧化效率由大到小依次為桂花>榕樹>扁桃>樟樹>木棉花;灌木羧化效率由大到小依次為梔子花>九里香>紫薇>夾竹桃>丁香;草本羧化效率由大到小依次為雞冠花>酢漿草>彩葉草>一串紅>三色堇;植物生活型的羧化效率基本表現(xiàn)為草本>喬木>灌木,喬木和草本之間差異不顯著,二者顯著高于灌木。喬木氣孔限制值由大到小依次為桂花>樟樹>榕樹>扁桃>木棉花。灌木氣孔限制值由大到小依次為梔子花>九里香>丁香>紫薇>夾竹桃。草本氣孔限制值由大到小依次為一串紅>彩葉草>酢漿草>雞冠花>三色堇。植物生活型的氣孔限制值由大到小為草本>灌木>喬木,三者之間差異不顯著。
2.4 植物葉片光合特性與生理響應(yīng)
通過SPSS最佳曲線擬合(分別擬合光合速率Pn與PAR、CO2濃度、溫度之間的曲線關(guān)系),篩選出R2最大(最佳擬合度及校準(zhǔn)以后的最大R2)和P值(顯著性)最小的曲線組合,并在此基礎(chǔ)上檢驗其F值和差異顯著性(P<0.001)。由表6可知,植物的Pn-PAR變化呈一致的二次曲線關(guān)系,喬木Pn與PAR的二次曲線關(guān)系為:y=-1×10-4x2+0.956x-0.198(R2=0.735,P=0.000,F(xiàn)=35.26),與CO2濃度的二次曲線關(guān)系為:y=-2×10-3x2-0.489x+3.256(R2=0.816,P=0.000,F(xiàn)=43.18),與溫度的二次曲線關(guān)系為:y=-0.568x2-2.157x+1.951(R2=0.937,P=0.000,F(xiàn)=37.59);灌木Pn與PAR的二次曲線關(guān)系為:y=-2×10-5x2+35.264x-5.238(R2=0.896,P=0.000,F(xiàn)=41.25),與CO2濃度的二次曲線關(guān)系為:y=1.236x2-0.238x+4.132(R2=0.913,P=0.000,F(xiàn)=39.74),與溫度的二次曲線關(guān)系為:y=-0.086 1x2+3.587x-30.564(R2=0.899,P=0.000,F(xiàn)=42.05);草本Pn與PAR的二次曲線關(guān)系為:y=-4×10-3x2-0.237x+15.269(R2=0.956,P=0.000,F(xiàn)=46.29),與CO2濃度的二次曲線關(guān)系為:y=-1×10-4x2-2.891x+3.207(R2=0.923,P=0.000,F(xiàn)=43.15),與溫度的二次曲線關(guān)系為:y=-3×10-5x2+15.238x-2.059(R2=0.874,P=0.000,F(xiàn)=38.76)。
2.5 植物葉片光合特征參數(shù)的相關(guān)分析及其耐陰性聚類分析
由表7可知,葉綠素a與LSP、LCP、AQY、CE呈極顯著正相關(guān),與葉綠素b、SLA呈顯著正相關(guān),與Pn呈顯著負(fù)相關(guān)。葉綠素b與Rd、LSP、LCP、AQY、CE呈極顯著正相關(guān),與SLA呈顯著正相關(guān),與Pn呈顯著負(fù)相關(guān)。SLA與LSP、AQY、CE呈顯著正相關(guān),與Ci、Gs、Tr呈顯著負(fù)相關(guān),與Pn呈極顯著負(fù)相關(guān)。Pn與Ci、Gs、Tr呈極顯著正相關(guān),與LSP呈極顯著負(fù)相關(guān),與AQY呈顯著負(fù)相關(guān)。Ci與Gs、Tr呈極顯著正相關(guān),與Rr呈極顯著負(fù)相關(guān)。Gs與Tr呈極顯著正相關(guān),與Rd呈顯著負(fù)相關(guān)。Tr與Rd呈顯著負(fù)相關(guān)。Rd與AQY呈顯著正相關(guān)。LSP與LCP、AQY、CE呈極顯著正相關(guān)。LCP與AQY、CE呈極顯著正相關(guān)。AQY與CE呈極顯著正相關(guān)。
在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上,再對各種測定指標(biāo)進(jìn)行聚類分析,圖1左是利用各種指標(biāo)對15種植物耐陰性進(jìn)行聚類分析,圖1右是對各種光合參數(shù)進(jìn)行的聚類分析,結(jié)果表明,當(dāng)聚合距離小于5時(圖1右),各測定指標(biāo)可分為3類:第1類包括葉綠素a、葉綠素b、Rd、Ls、Tr、Pn、Ci,第2類包括LSA、AQY,第3類包括LSP,葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的測定指標(biāo)基本聚在同一類。影響植物耐陰性的因素很多,從不同因素出發(fā)得到的結(jié)果可能不同。為綜合分析15種植物耐陰性的差異,根據(jù)上述相關(guān)和聚類分析的結(jié)果,把與植物耐陰性關(guān)系密切的各種指標(biāo)作為變量,對15種植物進(jìn)行聚類分析,結(jié)果表明(圖1左),當(dāng)聚合距離為15時,15種植物可分為4類:酢漿草、雞冠花、一串紅、三色堇、彩葉草等5種植物為第1類,耐陰性較強;桂花屬第2類,耐陰性次之;扁桃、樟樹、榕樹、木棉花、梔子花等5種植物屬第3類,耐陰性相對較弱;夾竹桃、九里香、丁香、紫薇等4種植物屬第4類,耐陰性最弱。綜合分析可知,耐陰性總體表現(xiàn)為草本>喬木>灌木。
3 結(jié)論與討論
在植物葉片形態(tài)特征中,厚度、葉面積、比葉面積是判斷植物耐陰性的重要指標(biāo)[10]。Reich等對北美和南美多種生態(tài)類型植物的研究結(jié)果表明,非禾本草本植物的SLA最高,灌木、喬木較低,針葉樹最低[11]。本研究結(jié)果表明,草本植物具有最高的SLA,其次分別為灌木、喬木,并且三者SLA差異均顯著,不同植物生理代謝、形態(tài)建成發(fā)生變化,導(dǎo)致SLA呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。植物SLA對遮陰敏感,生長在遮光環(huán)境下的植物SLA明顯升高,但也有不同結(jié)果,例如,Malavasi等發(fā)現(xiàn)樹種Schyzolobium parahybum的SLA隨光照的增強而升高,而另一種樹種Hymenaes tilbocarpa的SLA隨光照的增強而降低,說明不同植物的SLA對光照的響應(yīng)并不一致[12]。通常認(rèn)為低光輻射環(huán)境下具較高的SLA使植物能更有效地吸收光能,是植物對遮陰響應(yīng)的主要生長參數(shù)。因此,與陽生性植物相比,耐陰植物具有葉片薄、葉面積大、比葉面積高等特點。本研究結(jié)果表明,草本植物的耐陰性較強,喬木、灌木的耐陰性相對較弱。
葉綠素是植物光合作用中最重要的色素,由于葉綠素a、葉綠素b在理化性質(zhì)、吸收光譜等方面存在差異,能反映植物的光合特性,是衡量植物耐陰性的重要指標(biāo)之一。通常情況下,耐陰性強的植物葉綠素含量較高,葉綠素a/葉綠素b較低;陰生植物的葉綠素b含量較陽生性植物高,葉綠素a/葉綠素b較小,因此陰生植物能充分利用藍(lán)紫光,能在遮陰的環(huán)境中生長[13-14]。Lichtenthaler等分別對歐洲水青岡(Fagussylvatica)、洋常春藤(Hedera helix)2種植物的陰生葉、陽生葉進(jìn)行試驗,結(jié)果表明,陽生葉的葉綠素a/葉綠素b在3以上,陰生葉則在3或更低[15]。根據(jù)這一觀點,本研究供試的15種植物中,絕大多數(shù)植物屬陰生種類,適合在較陰蔽的生境中生長,顯示了一定的耐陰性,樟樹(3.28)、梔子花(4.80)、紫薇(3.54)、彩葉草(3.14)被界定為陽生植物,不同植物對光環(huán)境的敏感度不同,因此,研究葉綠素含量的種間和種內(nèi)變化特征是下一步的重點。
光補償點(LCP)、光飽和點(LSP)、最大凈光合速率(Pn)是反映植物耐陰性的主要指標(biāo),光補償點、表觀量子效率是體現(xiàn)植物在弱光條件下光合作用能力的重要指標(biāo)。一般來說,植物的光補償點越低,表觀量子效率越大,耐陰性越強;陽生性植物比陰生植物具有較高的光飽和點和光補償點;但也有一些植物的光補償點較低而光飽和點相對較高,這類植物既具有較強的耐陰性又能適應(yīng)陽光較充足的環(huán)境[16-18]。本研究結(jié)果表明,光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)均表現(xiàn)為喬木>灌木>草本,并且三者之間差異均顯著;暗呼吸速率(Rd)表現(xiàn)為草本>灌木>喬木,喬木和灌木之間差異不顯著;光飽和點(LSP)和光補償點(LCP)表現(xiàn)為灌木>喬木>草本,三者之間差異均顯著。表觀量子效率(AQY)和羧化效率(CE)基本表現(xiàn)為草本>喬木>灌木;氣孔限制值(Ls)基本表現(xiàn)為草本>灌木>喬木,三者之間差異不顯著。綜合比較可知,喬木植物葉片的光能利用效率最高,表明喬木葉片對低CO2濃度、低光強利用率最強,具有較強的再生速率,草本植物的耐陰性更強。通過SPSS最佳曲線擬合(分別擬合光合速率Pn與PAR、CO2濃度、溫度之間的曲線關(guān)系),不同植物的Pn與PAR、CO2濃度、溫度變化呈一致的二次曲線關(guān)系,由曲線計算可知,不同植物光合作用最適溫度在20~25 ℃之間,這與前人關(guān)于園林樹種的研究結(jié)論[16-17]一致。本研究還發(fā)現(xiàn),雖然不同植物光合適溫相差不大,但在最適溫時的光合速率卻相差較大,說明溫度的變化對植物光合作用有較大影響,不同植物光合作用對溫度的響應(yīng)不同,這可能與物種的溫度適應(yīng)性(原產(chǎn)地的氣候、環(huán)境)有關(guān)。Pearson相關(guān)性分析表明,植物光合特性由多種因素共同決定,這些因素之間也會相互影響,其中Gs的相關(guān)系數(shù)較其他因子的相關(guān)系數(shù)絕對值大,這也間接說明了影響不同植物光合特性的主要因子仍然是生理指標(biāo),這與光合特性和生理特性的變化趨勢相吻合。本研究中不同植物光合生理指標(biāo)屬于短期的測定結(jié)果,受外界環(huán)境的影響較大,后續(xù)還需要進(jìn)行長期的野外監(jiān)測來驗證。
聚類分析是統(tǒng)計學(xué)分類的主要方法,其中層次聚類分析是根據(jù)觀察值或變量之間的親疏程度,將最相似的對象結(jié)合,以逐次聚合的方式將所有樣本都聚成一類[19]。本研究在原來聚類分析的基礎(chǔ)上,增加葉片形態(tài)方面指標(biāo)作為分析變量,對15種植物的耐陰性分類進(jìn)行判別分析,所判定的結(jié)果與相關(guān)性分析及常規(guī)分類的結(jié)果基本一致,表明本研究對15種植物耐陰性分類結(jié)果具有較高的可信度,本研究所得的初步結(jié)論將通過后續(xù)試驗加以論證。同時通過對供試植物的主要生理指標(biāo)進(jìn)行綜合分析,結(jié)果表明:15種植物可分為4類,酢漿草、雞冠花、一串紅、三色堇、彩葉草等5種植物為第1類,耐陰性較強;桂花屬第2類,耐陰性次之;扁桃、樟樹、榕樹、木棉花、梔子花等5種植物屬第3類,耐陰性相對較弱;夾竹桃、九里香、丁香、紫薇等4種植物屬第4類,耐陰性最弱;耐陰性總體表現(xiàn)為草本>喬木>灌木。
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