5种龙船花叶功能性状研究

韦阳连++田海娟++余金昌++吴宪++王雪兵++王瑛

摘 要：为了解5个龙船花品种的叶片功能性状特征，对其叶形指数、比叶面积、叶干物质含量和叶片SPAD值等特征进行了测量。结果表明，叶形指数在龙船花品种间存在显著差异，在品种内具有相对的同一性和稳定性，可作为龙船花品种的鉴别依据之一；叶片SPAD值与比叶面积、叶片干物质含量间的相关性不显著，且存在品种间差异；比叶面积和叶片干物质含量间均呈极显著负相关关系；依据比叶面积大小排序得知，5种龙船花的生产力和截获光的能力大小排序为黄花龙船花>龙船花>密花龙船花>黑猫龙船花>宫粉龙船花。

关键词：龙船花；叶形指数；比叶面积；叶片干物质含量；叶片SPAD值

中图分类号：Q945.79 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.10.006

Study on Leaf Functional Characteristics of Five Ixora Varieties

WEI Yanglian1， TIAN Haijuan1， YU Jinchang1， WU Xian1， WANG Xuebing1， WANG Ying1，2

（1.Dongguan Botanical Garden， Dongguan， Guangdong 523086， China； 2.Gansu Province Environmental Monitoring Center Station， Lanzhou， Gansu 730020， China）

Abstract：To compare the leaf functional characteristics of five Ixora varieties， their leaf index， specific leaf area， leaf dry matter content and leaf SPAD value were studied in this paper. The results showed that the leaf index was different significantly among Ixora varieties， but selfsame relatively inside the same variety. The result showed that the Ixora varieties could be identified by leaf index. The relationship between leaf SPAD value and specific leaf area， leaf dry matter content were not significant， and different among varieties. of all the varieties， there was significantly negative correlation between specific leaf area and leaf dry matter content. According to the study results of specific leaf area， the productivity and the ability to intercept light of five Ixora varieties， Ixora coccimea 'Lutea'， Ixora chinensis， Ixora hybrid 'Jacquline'， Ixora hybrid 'Maui' and Ixora × westi was decreasing.

Key words：Ixora； leaf index； specific leaf area； leaf dry matter content； leaf SPAD value

葉片是植物进行光合作用的主要器官，是植物将自然界中的能量进行转换利用的纽带，其功能性状直接影响植物的基本行为和功能[1-2]。叶片功能性状指标包括叶形指数（Leaf index，LI）、叶面积（Leaf area，LA）、比叶面积（Specific leaf area，SLA）、叶片干物质含量（Leaf dry matter content，LDMC）、叶片叶绿素含量（Leaf chlorophyll content，LCC）、叶片氮含量（Leaf nitrogen content，LNC）、 叶片磷含量（Leaf phosphorus content，LPC）、叶片钾含量（Leaf kalium content，LKC）等，这些功能性状指标与植株生物量和植物对资源的获得、利用及利用效率的关系密切，能够反映植物适应环境的生存对策[3]，不同的植物种类在适应环境过程中的叶片功能性状不同[4]。

在我国，广义的龙船花泛指龙船花属（Ixora）植物，狭义的龙船花是指龙船花属的Ixora chinensis Lam.种。龙船花属植物是极具热带特色的花灌木，其花色丰富、花型奇特，深受人们喜爱，近年来逐渐被人们熟知并应用在园林景观配置中。目前，园林中应用的龙船花属植物除了龙船花Ixora chinensis外，还有一些引自国外的龙船花品种，在一定程度上丰富了园林绿化的花灌木资源。

不同龙船花品种的生态习性不同，适应性不同，本研究测量了引种栽培一年后的5种龙船花的叶形指数、比叶面积、叶片干物质含量、叶片叶绿素含量（以叶片SPAD值表示）等功能性状指标，以期找出不同龙船花品种的异同，为园林绿化工作者进行龙船花品种鉴别和品种选择提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 材 料endprint

供试的5个龙船花品种分别为：龙船花Ixora chinensis、密花龙船花 Ixora hybrid ‘Jacquline、宫粉龙船花Ixora × westi、 黑猫龙船花 Ixora hybrid ‘Maui和黄花龙船花 Ixora coccimea ‘Lutea。

1.2 方 法

于2017年4月24在东莞植物园龙船花集中展示区内采集5个龙船花品种的叶片。每种龙船花分别选择生长健康、长势一致的6株植株，每株随机采集5枚成熟、完整而健康的叶片，共取30枚叶片。用剪刀剪下叶柄后，将叶片置于装有湿润滤纸的自封袋内，带回实验室分别编号，然后进行叶鲜质量、叶绿素含量和叶形指标的测定；最后将叶片放入60 ℃烘箱内烘干48 h后取出，称取干质量。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 叶片形态参数的测定 （1）叶片质量的测定。用电子分析天平称量叶片鲜质量；待叶片烘干至恒质量时，再次称量其干质量。

（2）叶片长、宽和面积的测定 采用便携式叶面积仪（Yaxin-1241，北京雅欣理仪科技有限公司）对其进行测定。

叶形指数LA =叶长/叶宽 （1）

（3）比葉面积（SLA）。其为植物重要的叶性状之一，为叶片面积与质量的相对比值，在一定程度上反映了叶片截获光的能力和在强光下的自我保护能力[5]。

SLA = 叶面积（cm2）/叶片干质量（g） （2）

（4）叶干物质含量（LDMC）。其是反映植物生态行为差异的一个叶片特征，也可以反映植物获取资源的能力，可以表示为叶片干物质质量和叶片鲜质量的比值[8]。

LDMC=叶片干质量（g）/叶片鲜质量（g） （3）

1.3.2 叶绿素含量的测定 植物叶片的叶绿素含量与其SPAD值之间存在显著的正相关关系[6-7]，可根据SPAD值判定叶绿素含量的高低。因此，本研究采用便携式叶绿素仪（SPAD-502）测定不同龙船花品种叶片的SPAD值，以SPAD值来表示叶绿素的相对含量。

1.4 数据处理

采用Excel 2003软件和SPSS 19.0软件进行统计分析与数据处理。采用最小显著差法（LSD法）对各项叶性状参数进行比较分析；采用 Pearson 相关系数分析相关性，采用组间联接法进行聚类。各项叶片功能性状的差异大小用变异系数（cv）来表示。cv=标准偏差/平均值。

2 结果与分析

2.1 不同龙船花品种的叶形指数比较

叶形指数（LI）是反映叶片特征及其变异的重要指标之一，同一物种不同品种间的叶形指数存在极显著差异，同一品种的叶形指数具有相对的同一性和稳定性，在品种内的变异较小，几乎不受叶片大小的影响，可以准确反映不同品种的叶形特征[8]。

由表1可知，5个龙船花品种的叶形指数为2.56～3.45，其大小排序为黄花龙船花>密花龙船花>龙船花>宫粉龙船花>黑猫龙船花，各品种叶形指数的变异系数范围为6.11%～9.20%；方差分析结果显示，5个龙船花品种的叶形指数在P<0.05水平上存在显著差异，表明5个龙船花品种的叶形指数在品种间存在显著差异，在品种内差异较小。这与刘智通等[8]研究板栗叶形指数得出的结果一致。

2.2 不同龙船花品种的比叶面积比较

比叶面积（SLA）是植物常见的重要生理生态学指标，往往与植物的生长和生存对策有紧密的联系。一般认为，低SLA的植物将干物质多用于叶片器官的构建，能够容纳更多的叶绿体，有利于防止叶片过度失水和提高叶片的光合能力[9]，能更好地适应资源贫瘠和干旱的环境；高SLA的植物具有较高的生产力，在一定程度上反映叶片截获光的能力，比较适应于养分资源丰富和湿润的环境[10]。

对5个龙船花品种的比叶面积进行比较分析可知（表2），比叶面积大小顺序为黄花龙船花>龙船花>密花龙船花>黑猫龙船花>宫粉龙船花，其中，密花龙船花和龙船花2个品种的变异系数相对较大，分别为17.17%和10.31%。方差分析结果显示，密花龙船花、宫粉龙船花和黑猫龙船花的比叶面积间无显著差异；龙船花和黄花龙船花的比叶面积间差异显著，且它们与其他3个品种间差异也显著。

2.3 不同龙船花品种的叶片干物质含量比较

叶片干物质含量（LDMC）主要反映的是植物对养分元素的保有能力[4]，它与植物的相对生长速率和资源利用有紧密的关系。由表3可知，5种龙船花的叶片干物质含量大小排序依次为黑猫龙船花>宫粉龙船花>密花龙船花>黄花龙船花>龙船花，表明龙船花对养分的保有能力最弱，黑猫龙船花对养分的保有能力最强，其中，除了密花龙船花种内变异系数（14.77%）较大外，其余品种的变异系数均低于10%。方差分析结果表明，宫粉龙船花和黑猫龙船花的叶片干物质含量间无显著差异，其余3个品种间存在显著差异。

2.4 不同龙船花品种的叶片SPAD值比较

植物叶片的叶绿素总含量能反映其光合作用能力的大小，由于植物叶片的叶绿素含量与其SPAD值间存在显著正相关关系，因此，本研究采用SPAD值判定叶绿素含量的高低。由表4可知，5种龙船花的叶片SPAD值大小顺序为宫粉龙船花>黑猫龙船花>龙船花>黄花龙船花>密花龙船花，各品种的变异系数均较小，表现为种内叶绿素含量的相对同一性和稳定性。方差分析结果显示，密花龙船花和黄花龙船花的叶绿素含量间无显著差异，龙船花和黑猫龙船花的叶绿素含量间无显著差异，叶绿素含量最高的宫粉龙船花与其他品种间均有显著差异。

2.5 不同叶片功能性状之间的相关性分析

对5个龙船花品种的4个叶片功能性状进行相关性分析，结果显示（表5），叶形指数与比叶面积、叶片干物质含量、叶片SPAD值之间的相关性较弱，除了龙船花的叶形指数和比叶面积之间呈显著负相关关系外，其余4个品种的叶形指数与其他3个功能性状之间均无显著相关性；5个龙船花品种的比叶面积和叶片干物质含量间均呈极显著负相关性（P<0.01），相关系数在-0.938～ -0.688；除了黑猫龙船花的比叶面积和叶片SPAD值间呈显著正相关关系外，其余4个品种的比叶面积和叶片SPAD值间均呈负相关关系，但差异不显著；叶片干物质含量与叶片SPAD值之间的相关关系因品种而异：宫粉龙船花和黄花龙船花的叶片干物质含量与叶片SPAD值间呈显著正相关关系，密花龙船花和龙船花的叶片干物质含量与叶片SPAD值间呈正相关关系，但差异不显著；黑猫龙船花的叶片干物质含量与叶片SPAD值间呈负相关关系，但差异不显著。endprint

3 讨论与结论

同一物种的不同品种因是同一科属植物，其形态相似度较高，使得其分类和鉴别存在一定难度。本研究结果表明，不同龙船花品种的叶形指数在品种内具有相对的同一性和稳定性，品种内变异较小，而在品种间存在显著差异，可以准确反映不同品种的叶形特征，这与刘智通等[8]在板栗上的研究结果一致。因此，在进行龙船花品种鉴别工作时，可以将叶形指数作为鉴别依据之一。

前人研究显示，不同植物种类的叶片叶绿素含量和比叶面积、叶片干物质含量之间的相关关系不同：不同品系山樱花的SPAD 值与比叶面积间存在极显著正相关，与叶片干物质含量存在负相关关系，但差异不显著[1]；不同品种茶树的SPAD 值与比叶面积间的相关性不显著，与叶片干物质含量间存在显著正相关[2]。本研究中，5种龙船花的叶片功能性状的相关性分析结果显示，除了黑猫龙船花的SPAD值和比叶面积呈显著正相关、宫粉龙船花和黄花龙船花的叶片SPAD值与叶片干物质含量间呈显著正相关外，龙船花属植物的叶片SPAD值和比叶面积、叶片干物质含量间的相关性总体不显著。综上可知，植物叶片的叶绿素含量（或叶片SPAD值）与比叶面积、叶片干物质含量之间的相关性不仅存在物种间差异，而且存在品种间差异。

比叶面积和叶片干物质含量是植物生态学研究中的2个重要指标，它们都可以反映植物获取资源的能力。其中，比叶面积能够反映植物对碳的获取与利用的平衡关系；叶片干物质含量主要反映的是植物对养分元素的保有能力。现有研究表明，比叶面积较大的植物，其叶片干物质含量通常较小，相反，比叶面积较小的植物，其叶片干物质含量较大，二者呈一定的负相关关系[1，11-12]。本研究结果表明，5个龙船花品种的比叶面积和叶片干物质含量间均呈极显著负相关关系，与前人研究结论一致。依据比叶面积大小排序可知，黄花龙船花的比叶面积最大，具有较高的生产力和截获光的能力，比较适应于养分资源丰富和湿润的环境。因此，在园林绿化中可首选黄花龙船花，其次依次为龙船花、密花龙船花和黑猫龙船花，最后为宫粉龙船花。

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