28种优良木本花卉耐热性

郭亚男+李仕裕+王发国

摘要：为评价和筛选适合于广东省广州市园林应用的节约型木本花卉，以广东省28种优良木本花卉的幼苗叶片为试验材料，通过相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性等生理生化指标测定及SPSS统计分析，对其耐热性进行了研究。结果表明：高温胁迫下，可将这28种植物按耐热性强弱归为4类，即：耐热型、中等耐热型、热中等敏感型、热敏感型。其中，桃金娘耐热性最差；耐热性最强的有香蒲桃、黄杨叶蒲桃、红皮糙果茶等。

关键词：木本花卉；生理生化；高温胁迫；耐热性

中图分类号： S685.01 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）07-0242-03

随着人们对居住环境要求的提高，城市园林植物多样性日益匮乏，如何因地制宜、适地适树、以低成本的投入而获得高效率的景观效益成为今后生态园林的建设目标，在这样的背景下，节约型园林建设应运而生[1-2]。乡土木本花卉具有适应性强、特性各异、凸显文化，以及管理简单、易栽易繁等特点，在节约型园林和生态宜居环境建设中深受人们喜爱[3]。但由于城市绿地立地条件与树种的原生生境有较大的区别，而适地适树是生态园林种植设计的基本原则，因此对新优木本花卉进行适应性研究应先行于推广应用。近年来，极端高温天气给园林绿化树种带来极大的生理伤害甚至死亡[4]。应用相对电导率、丙二醛含量等指标评价植物耐热性已得到较广泛应用[5-6]。目前，广东省广州市在节约型园林建设中，已筛选出适合天台绿化、垂直绿化、高架桥桥墩绿化的优良草种[7-8]，但针对节约型木本花卉植物的选育尚未有系统研究。华南地区是我国野生植物种质资源的分布中心，是筛选广州市节约型乡土木本花卉植物良好的种质资源库。为此，笔者参考黄柳菁等对广东省野生花卉资源评价筛选的结果[9]，同时对广东地区木本园林植物进行了系统调查[10]，选择了28种具有节约型评价意义并具代表性及较强地域特色的木本花卉，参考前人对农作物、草坪草、山茶科植物的耐热性研究[11-14]，对这28种植物进行生理生化测定和SPSS统计分析，评价其耐热性，旨在为广州市景观植物的树种选择及引种栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料取自中国科学院华南植物园苗圃和从化苗圃共28种盆栽木本植物幼苗。相关名称及种属关系详见表1。

1.2 方法

在夏季7月连续1周36～38 ℃的高温天气后取材，对不同植物的叶片进行生理生化指标测定。选取长势基本一致且无病虫害的植株随机取样。取材时，选择成熟叶片，取材部位和方向相对一致。试验重复3次，取平均值。用电导仪测定法[15] 测定相对电导率（REC）。用硫代巴比妥酸法[15] 测定丙二醛（MDA）含量。用酸性茚三酮法[16] 测定脯氨酸（Pro）含量。用NBT还原法[16] 测定超氧化物歧化酶（SOD）活性。

1.3 数据分析

采用SPSS18.0软件进行方差分析、相关性分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 高温胁迫对28种优良木本花卉耐热性生理指标的影响

高温胁迫下，28种优良木本花卉的相对电导率、丙二醛、脯氨酸、超氧化物歧化酶含量见表2。持续高温天气后，不同植物叶片的相对电导率、丙二醛、脯氨酸、超氧化物歧化酶活性均呈现出较大差异。高温胁迫下，22号植物相对电导率最高（76.12%），20号植物次之（75.52%），25号植物最低（1635%）；16号植物丙二醛含量为最高（0.050 7 μmol/g），21号植物最低（0.004 5 μmol/g）；12号植物脯氨酸含量最高（237.51 μg/g），8号植物含量最低（35.94 μg/g）；3号植物超氧化物歧化酶活性最高（70.44 U/g），1号植物活性最低（1844 U/g）。

2.2 高温胁迫下各指标间的相关性分析

对28种植物叶片的4项生理指标进行相关性分析（表3），结果表明，丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性间呈显著的正相关。

2.3 各项指标的主成分分析

相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性等4个指标因子（主成分）分析结果见表4、表5。特征值是衡量因子的主要指标，特征值越大，它所对应的主成分变量所包含的信息越多。从表4可以看出，前2个主成分的累积贡献率已超过65.50%，因此抽取前2个主成分对测定指标进行分数排名。从表5可以看出，对于第一主成分而言，MDA的特征向量值最大，为0.831，是耐热性指标中最为关键的；对第二主成分而言，脯氨酸的特征向量值最大，为0.896，是耐热性指标中较为关键的。因此最终筛选MDA、脯氨酸2个指标用于测定这28种植物的耐热性，评价结果的可靠性较大。利用有关因子得分系数获得主成分表达式，进而得到这28种植物2个因子（主成分）得分的新变量（表6、表7）。2.4 28种植物的耐热性聚类分析

利用最小方差法，对28种植物高温胁迫下测得的相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性进行聚类分析（图1），结合利用主成分表达式得到的28种植物2个因子（主成分）的新变量（表7），将这28种植物分为4类：即耐热型、中等耐热型、热中等敏感型、热敏感型。热敏感型包括：桃金娘；热中等敏感型包括：水同木、白桂木和鸡血藤；中等耐热型包括：短序润楠、桃叶石楠、东方紫金牛、尖叶杜英；耐热型包括：黄杨叶蒲桃、香蒲桃、红皮糙果茶、金花茶、石斑木、越南山龙眼、肖蒲桃、翻白叶树、坡垒、臀果木、香花糙果茶、广宁红花油茶、珊瑚树、山血丹、大头茶、矮紫金牛、浙江红山茶、伯乐树、小果石笔木、岭南紫荆。

3 结论与讨论

高温胁迫下，植物体内会发生一系列的生理生化变化，如细胞膜脂过氧化加剧、脯氨酸含量增加、保护酶活性增强等[17]。植物的耐热性是一段时间的高温天气下，植物体内形态结构和一系列生理生化过程综合作用的结果[18]。不同种、不同品种植物对高温耐受性不同，因此，应选用普遍认可的生理生化指标对植物耐热性进行评价[5-6]。本研究采用主成分分析法，将原来4个彼此相关的指标转换成2个相互独立的综合指标，通过SPSS统计分析，将不同生理生化指标进行系统聚类，综合考虑各种因素，有效减少了单一指标的试验误差。由于外界条件的复杂性和试验材料的差异性以及研究范围的局限性，其他优良木本植物的耐热性及生理指标之间的关系等尚有待进一步研究。本试验选择28种不同科属的植物进行耐热型比较，通过测定其离体叶片的相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性等4个指标并进行SPSS统计分析，将不同的生理生化指标进行主成分分析和系统聚类，结果表明：可将这28种植物按耐热性强弱归为4类，即：耐热型、中等耐热型、热中等敏感型、热敏感型。其中，桃金娘耐热性最差，其次是水同木、白桂木、鸡血藤，不建议这4种植物在全日照条件下大面积栽植或在大铺装广场周围、道路绿化等城市热岛效应较为明显的区域进行种植。其余的木本花卉能较好地适应广州市的高温天气，可以进行绿化种植。

虽然乡土树种具有适应性广、抗逆性强、不易感染病虫害、易管理、能自然繁衍成林的优点，越来越受到决策者和设计师们的喜爱，但目前在城市绿化中仍应用较少，外来物种仍然占据城市园林绿化建设的主角地位，主要原因是苗源不足、应用者知识缺乏以及研发力度不够。针对这一现象，笔者建议：首先，加强对乡土树种的宣传力度并提供优惠政策，制定适应本地的乡土树种绿化计划，大力推广新优树种；其次，加大优良乡土树种种苗（如耐旱、耐热型树种）的开发和培育规模，建立苗圃基地，为园林绿化提供充足的树种来源，同时加强树种新品种的研发和新技术（如节水、节能设备）的应用，以降低养护成本；再次，增加绿化工作者的综合知识，做到对乡土植物配置模式的灵活运用，注重群落空间的合理搭配，避免单一配置，构建以乡土木本植物为主体、乔木树种为骨架的乔、灌、草多层次混交群落。

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