瀕危植物夏蠟梅（Sinocalycanthus chinensis）生理生態(tài)特性研究.pdf

1、夏蠟梅(Sinocalycanthus chinensis)為蠟梅科(Calycanthaceae)夏蠟梅屬(Sinocalycanthus)多年生落葉灌木，是夏蠟梅屬的唯一代表，主要分布于浙江省臨安市和天臺(tái)縣的狹小范圍內(nèi)，現(xiàn)資源極少，被列為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物。為了解夏蠟梅的瀕危機(jī)理，對(duì)自然條件下夏蠟梅及其伴生植物的光合特性、熱值的季節(jié)動(dòng)態(tài)以及不同居群夏蠟梅黃酮類化合物進(jìn)行分析，同時(shí)在受控條件下，測(cè)定不同光照強(qiáng)度對(duì)夏蠟梅幼苗形態(tài)、生理

2、特性的影響，結(jié)果如下： 1、利用LCA-4型便攜式全自動(dòng)光合測(cè)定儀，在自然條件下，于2006年7月、10月和2007年4月的下旬晴朗天氣，測(cè)定了群落冠層和林下兩種不同光環(huán)境下夏蠟梅的凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、呼吸速率(Rd)、氣孔阻力(rs)的日進(jìn)程，并與其伴生植物懸鈴木葉苧麻(Boehmeria platanifolia)、鹽膚木(Rhus chinensis)、水馬桑(Weigela japonica va

3、r．sinica)的光合日進(jìn)程進(jìn)行比較。7月份夏蠟梅冠層的凈光合速率日進(jìn)程呈“雙峰”曲線，有明顯的“午休”現(xiàn)象，經(jīng)分析其“午休”原因主要是由非氣孔因素引起的；林下夏蠟梅則表現(xiàn)為“單峰”曲線，凈光合速率較低，最大凈光合速率不及冠層的1/2，相關(guān)分析表明其最重要的影響因子是光合有效輻射(p=0.001)；與其它伴生植物相比，夏蠟梅的日均凈光合速率、最大凈光合速率、水分利用效率和光合速率/呼吸速率都明顯偏低。與7月份不同，在4月份和10月份夏

4、蠟梅及其伴生植物凈光合速率日進(jìn)程均呈“單峰”曲線。夏蠟梅三個(gè)月份測(cè)定的日平均凈光合速率的平均值比其它伴生植物低。 2、于2006年7月、2006年10月和2007年4月，對(duì)群落冠層、林緣和林下3個(gè)不同光環(huán)境下夏蠟梅及群落中35種主要植物葉片的灰分含量和去灰分熱值進(jìn)行測(cè)定，分析它們?cè)诠夂献饔弥袑?duì)太陽(yáng)能的固定和積累能力，探討冠層夏蠟梅的去灰分熱值在群落中的地位。3個(gè)月份不同光環(huán)境下夏蠟梅葉片灰分含量的大小順序都是冠層>林緣>林下，相

5、應(yīng)地7月份含量均比4月份高，但差異均不顯著；10月份均高于4月份和7月份，達(dá)到極顯著水平(p≤0.001)。4月、7月和10月3個(gè)月份，林下和冠層環(huán)境下的葉片去灰分熱值呈先下降后上升的趨勢(shì)，而林緣中葉片去灰分熱值卻逐步下降。群落各層植物的灰分含量大小順序?yàn)椴荼緦?灌木層>間層>喬木層，夏蠟梅灰分含量略低于灌木層灰分含量的平均值；各層次植物平均去灰分熱值大小順序?yàn)閱棠緦?灌木層>草本層>間層，夏蠟梅3個(gè)月份的平均去灰分熱值低于間層。 3、

6、采用薄層層析法對(duì)不同居群夏蠟梅葉、同一居群夏蠟梅不同營(yíng)養(yǎng)器官黃酮類化合物進(jìn)行分離，并以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品通過(guò)雙波長(zhǎng)鋸齒掃描定量分析。不同居群夏蠟梅葉片中黃酮類化合物含量以雞窩坪居群最高，中坪居群次之，龍?zhí)辽骄尤鹤畹?，除雙石邊和白水塢兩個(gè)居群差異不顯著外，其它各居群間差異均達(dá)到顯著水平。同一居群夏蠟梅黃酮類化合物在不同營(yíng)養(yǎng)器官中含量不同，葉片中含量顯著高于其它營(yíng)養(yǎng)器官，根、莖、一年生枝和二年生枝等4個(gè)營(yíng)養(yǎng)器官中黃酮類化合物含量差異不顯著。薄層層

7、析法分離黃酮類化合物組分，除大明山居群葉片黃酮類化合物為5種組分外，其它居群葉片均7種組分；大明山居群夏蠟梅的根、莖、一年生枝和二年生枝等營(yíng)養(yǎng)器官黃酮類化合物均為6種組分，葉片中缺少Rf值為0.66的化合物。 4、采用遮蔭的方式設(shè)置3個(gè)光照梯度：CK(不遮蔭)、37％RI(1層遮蔭)和10％RI(3層遮蔭)，于2007.6～2007.10對(duì)夏蠟梅幼苗進(jìn)行氣體交換參數(shù)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、色素含量、幼苗形態(tài)特征、葉片細(xì)胞質(zhì)膜透性、丙二

8、醛含量、保護(hù)酶活性、黃酮類化合物含量等方面的研究。7月份，3種不同的光照條件下，夏蠟梅的凈光合速率日變化均為“雙峰”曲線，最大凈光合速率的大小是37％RI>CK>10％RI；在不同的光環(huán)境下，夏蠟梅光飽和點(diǎn)和補(bǔ)償點(diǎn)隨光強(qiáng)的增加而增大，表現(xiàn)出對(duì)光強(qiáng)的很好的可塑性；葉綠素?zé)晒鈪?shù)的日變化表明，各處理夏蠟梅幼苗均發(fā)生了午間光抑制，CK夏蠟梅葉片凌晨的Fv/Fm顯著低于其它兩個(gè)處理(約0.8)，說(shuō)明該環(huán)境發(fā)生了長(zhǎng)期的光抑制；隨著光強(qiáng)的增加，夏蠟

9、梅幼苗的葉綠素含量降低，Ch1a/b、Car、Car/Ch1升高，強(qiáng)光導(dǎo)致的葉綠素含量降低、Ch1a/a升高均可減少葉片對(duì)光能的捕獲，降低光合機(jī)構(gòu)遭受光氧化破壞的風(fēng)險(xiǎn)，也是植物適應(yīng)強(qiáng)光脅迫的一種光保護(hù)調(diào)節(jié)機(jī)制。在形態(tài)方面，37％RI處理下的植株在株高、生物量、平均葉面積、根總長(zhǎng)、根表面積、根體積和根的平均直徑方面均占優(yōu)勢(shì)，同時(shí)分配較多的生物量到根進(jìn)行儲(chǔ)備，具有較高的根冠比。夏蠟梅幼苗葉片的質(zhì)膜透性和丙二醛(MDA)含量都隨著光強(qiáng)的加劇而