山丁子不同方位叶片对微环境的光合适应性

王雷　李函笑　李威

摘要[目的]揭示山丁子树不同方向叶片生理差异和微环境变化。[方法]通过测定山丁子树不同方向叶片光合日进程、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量及比叶重，研究了山丁子树叶片形态及生理指标的变化。[结果]山丁子树叶片光合速率与光合有效辐射表现出极显著相关（P<0.01），与气温显著相关（P<0.05）；南向叶片比叶重高于东向，光合色素含量东向叶片高于南向。[结论]山丁子树南向叶片由于接受较多的光能和较高的温度，所以叶片增加单位面积重量、降低光合色素含量，从而减少光能吸收，表现出了叶片对周围微环境的适应性。

关键词山丁子；光合速率；叶绿素；叶片方位

中图分类号S71文献标识码A文章编号0517-6611（2014）04-01091-02

作者简介王雷（1981- ），男，黑龙江哈尔滨人，讲师，博士研究生，从事资源昆虫、植物资源开发与利用方面的研究。*通讯作者，讲师，博士，从事植物生理生态学研究。

山丁子[Malus baccata（Linn.）Borkh.]，又名山荆子、山定子，属蔷薇科（Rosaceae）苹果属（Malus）多年生木本植物[1]。产于我国东北、西北和华北，是具有多种经济用途的野生果树之一，综合利用潜力很大，具有极高的经济价值[2]。受到太阳在一天中位置变化的影响，植物不同方向叶片受到太阳辐射强度也在不停地发生变化，这就引起了植物不同方向叶片所处的微环境有所差异，从而造成不同方向叶片生理上的差异[3-5]。为了进一步揭示山丁子树不同方向叶片生理差异与环境因子的关系，同时为解决今后研究山丁子树时叶片取样部位问题，笔者进行了山丁子树叶片不同方位叶片光合测定及色素含量测定，以期揭示山丁子树叶片光合生理生态特性与微环境因子关系。

1材料与方法

1.1试验地概况该研究试验地选择哈尔滨第三苗圃内，该地平均海拔501 m，年平均气温-0.4 ℃，年平均降雨量804.5 mm，年日照时数1 847.8 h，无霜期100～120 d。

1.2试验方法试验于7月中旬进行。选择10株长势一致的正常生长的山丁子树（树高2.5 m左右）作为试验样株测定生理指标。利用Li-6400便携式光合作用测定仪测定叶片净光合速率（Pn），其最大的优点在于能有效地克服因叶室改变测定叶周围的水气条件而造成的试验误差。取样株树冠中上部功能叶片进行测定，测定指标包括：微环境因子气温（Ta）、光合有效辐射（PAR）、山丁子功能叶片净光合速率的日进程，每次指标重复测定3次。其中光合速率日进程为晴天8：00～18：00测定，每2 h测定1次。

叶片比叶重LMA的测定方法参考Koch等[6]，选取山丁子树不同方位、不同开度处的成熟健康的叶片，迅速用HP扫描仪（M1522n）及ImangeJ软件测定叶面积[7]，然后于60 ℃烘箱中烘干48 h，称干重，干重除以叶面积得到比叶重LMA（g/m2），选择6片叶片作为重复。

色素含量测定方法参照Lichtenthaler的方法[8]：称取各方向叶片0.1 g左右，洗净、擦干、剪碎放入研钵中，加入少量石英砂和5 ml 80%丙酮研磨至匀浆，用80%丙酮定容至25 ml，暗处静置10 min，每个样品重复3次，测定吸光值，测定色素含量。计算公式如下：

2结果与分析

2.1山丁子树不同方向叶片环境因子差异一天中，叶片受到太阳位置变化的影响，其所处微环境也会变化。从图1中可以看出，山丁子树叶片东向光合有效辐射随着时间的变化表现出明显的下降趋势；南向叶片则表现出先升高后下降的趋势，最高值出现在14：00。一天中，东、南向温度变化均表现出先升高后下降的趋势，南向温度始终高于东向。山丁子树叶片所处的宏观环境虽然一致，但是从微观环境来看，山丁子树东、南向叶片所处环境中光合有效辐射和温度存在较大差异（P<0.01）。

2.3山丁子树不同方向叶片色素含量及比叶重差异山丁子树叶片光合色素含量均存在方位差异（表1），叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）、类胡萝卜素及叶绿素a/b均为东向叶片较高，并且2个方向叶片的叶绿素a、叶绿素（a+b）、叶绿素a/b差异显著，但2个方向的叶绿素b和类胡萝卜素含量差异没有达到显著水平；山丁子树叶片比叶重为南向较高，且东南向叶片达到显著水平。

3结论与讨论

参考文献

[1] 潘小军，王玉霞.山定子营养成分的测定[J].中国林副特产，2005（3）：1-3.

[2] 李殿波，张树宝.山丁子的綜合利用[J].中国林副特产，1992（3）：30.

[3] 陶磊，严俊霞，陈良富，等.太原盆地玉米和大豆光合作用日变化和光合光响应[J].安徽农业科学，2011，39（5）：2521-2523.

[4] 贺安娜，袁雅威，梁云浩，等.自然强光对阴生植物虎耳草光合特性的影响[J].安徽农业科学，2010，38（27）：14940-14941.