刘艳
(河南林业职业学院,河南 洛阳 471002)
随着城市化进程的加速,生态城市的建设理念已深入人心。凭借易繁殖、覆盖性强、多层次的视觉感,地被植物已经广泛应用到城市园林绿化中[1]。国内一些学者研究了部分木本地被植物的耐阴性,还论述了地被植物的耐阴性及应用进展[2]。因此,有目的地对地被植物进行耐阴性研究,对选择适合当地环境的地被植物种类,建立比较稳定的园林复层种植结构,建设生态宜居城市具有现实意义。笔者选取洛阳市洛浦公园内应用较多的4种花叶俱美的草本地被植物,即美女樱(Verbena hybrida Voss)、大花酢浆草(Oxalis corniculata L.)、石竹(Dianthus chinensis L.)、大花萱草(Hemerocallis middendorfii Trautv)为研究对象,对其在不同遮阴条件下的生理特性进行测定分析,以探讨其耐阴性,为耐阴地被植物的选择和合理应用提供科学依据。
试验地位于河南林业职业学院苗木繁育基地,生理性指标采样后在园林实训中心园艺试验室内进行。
供试材料为美女樱、大花酢浆草、石竹、大花萱草,均由河南林业职业学院苗木繁育基地提供。
将长势基本一致的美女樱、大花酢浆草、石竹、大花萱草4种地被植物分别置于不同遮光率的遮阳网下进行栽培管理,水肥管理一致,遮阴3个月后测定各个指标。处理①:遮阴25%;处理②:遮阴50%;处理③:遮阴75%;以不遮阴处理作为对照(CK)。试验的相对湿度为25%~60%,温度为12℃~25℃。
1.4.1 叶片含水量。采集不同处理下相同位置且长势比较相近的叶片6~8片,测定其鲜重,然后放在恒温干燥箱内在75℃恒温条件下烘干,测定其干重,计算出叶片含水量。
1.4.2 光合生理指标。用LI-6400便携式光合作用仪测定4种地被植物成熟叶片的最大净光合速率,根据光强-光合响应曲线计算出不同处理下地被植物叶片的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)[3]。
1.4.3 叶绿素含量。采用浸提法,随机剪取不同处理的地被植物叶片,用乙醇和丙酮按1∶1体积比的混合液提取叶绿素,并用保鲜膜进行封口处理,于避光暗处放置,浸提至叶片发白时,用紫外分光光度计测定待测液在645 mm和663 nm处的吸光度,根据公式计算叶绿素含量及叶绿素a/b。
1.4.4 可溶性糖含量。参照葱酮法进行测定[3]。
1.4.5 过氧化物酶(POD)含量。参照愈创木酚法进行测定[3]。
数据差异显著分析采用SPSS 18.0软件,数据整理及制图采用WPS软件完成。
从表1可以看出,不同地被植物叶片的相对含水量差异显著,总体呈现出随着遮阴程度的增加,其叶片的相对含水量慢慢增大。可能是由于遮阴处理减弱了植物的蒸腾作用,导致叶片含水量升高。通过方差分析,美女樱、大花萱草、石竹在不同处理下的叶片含水量差异不显著,但其都与大花酢浆草叶片含水量差异显著(P<0.05)。
表1 不同光照条件下4种地被植物叶片含水量 %
由表2可知,在4种地被植物中,石竹和大花酢浆草在不同处理下的光补偿点都比较低,说明其相对于美女樱和大花萱草具有较强的耐阴能力。美女樱在处理③和对照下光补偿点和光饱和点比较高,表明其对光能的有效利用率比较高,有一定的喜光性能,在处理①的弱光照下其光补偿点以及光饱和点仍较高,说明其耐阴性比较弱。处理①情况下,石竹的光补偿点和光饱和点都最低,说明其具有充分利用弱光的特点,其耐阴能力相对于其他3种地被植物最强。大花酢浆草在不同处理下都有相对较高的光饱和点和较低的光补偿点,说明其不但有比较强的耐阴能力,还有一定的喜光性。美女樱、大花酢浆草相对于石竹而言最大净光合速率较高,说明其具有一定的喜光性[5]。
表2 4种地被植物在不同处理下的光合指标 μmol/(m2·s)
叶绿素含量与植物的立地条件以及品种的特性都相关。一般来说,叶片叶绿素含量高并且叶绿素a/b值小的植物具有比较强的耐阴性[4]。从表3可以看出,在不同处理下,4种地被植物叶绿素含量由高至低的排序为石竹>大花酢浆草>大花萱草>美女樱,叶绿素a/b的值由高到低的排序大致为美女樱>大花萱草>大花酢浆草>石竹,说明石竹相对于其他几种地被植物最耐阴,其次为大花酢浆草。随光照度的降低,植株叶片的叶绿素含量均有不同程度的升高,在处理①下石竹叶片叶绿素含量高于对照;在处理②和处理③下,石竹叶片叶绿素含量低于对照,表明石竹在光胁迫的环境下慢慢形成了生理适应性变化,以维持植株自身的正常生长。
表3 不同处理下4种地被植物的叶绿素含量
可溶性糖不仅是植物光合作用的主要产物,还是植物重要的能源物质和一些生理生化反应的基础物质。由表4可知,随着遮阴度的增加,地被植物叶片可溶性糖含量呈下降趋势,可能是由于遮阴处理后叶片光合效率降低,叶片的光合产物积累减少;也可能是与遮阴处理后呼吸作用增强,消耗光合产物增多有关[5]。通过方差分析,表明不同地被植物在不同光照条件下的可溶糖含量差异都达到显著水平,说明遮阴对地被植物叶片可溶性糖含量影响很大。
表4 不同处理下4种地被植物叶片可溶性糖含量比较 %
由表5可知,不同地被植物叶片的POD含量相差较大,不同光照条件对植物POD活性大小影响也不一样。美女樱、大花萱草随着遮阴程度的增加,POD活性表现为先增大后减小的趋势;石竹、大花酢浆草随着遮阴程度的增加,POD活性表现为先减小后增大的趋势。通过方差分析可知,除了美女樱叶片POD活性大小在处理①和处理②条件下差异不显著,其他地被在不同处理下的POD活性大小差异都达到显著水平。该研究中POD活性变化大小没有明显规律,因此POD活性大小不适宜作为地被植物耐阴性的评价指标。
表5 不同处理下4种地被植物叶片过氧化物酶活性比较
4种地被植物的耐阴性依次为石竹>大花酢浆草>大花萱草>美女樱。石竹的耐阴能力相对于其他几种地被植物最强,可以在光线比较弱的环境中生长;大花萱草为相对喜光的植物,在一定时间段内也能适应弱光环境;大花酢浆草则处于二者之间,既喜阳光照射,又忌光过强,还能适应一定时间的遮光环境。因此,建议石竹用于建筑物北侧、常绿树下或多层植物群落的下层进行美化;大花酢浆草可种植于落叶树下、疏林地下以及常绿树侧方能够遮阴的地方;大花萱草可以种植在行道树附近,有一定的林荫可以遮住,还能受到阳光照射;美女樱可以种植在比较空旷的地方,可栽植成大片观花草坪或者与其他的草种搭配。另外,由于园林绿化植物的观赏特性和功能的需要,地被植物的耐阴性还要考虑植物的发育期和形态,在今后的研究中应进行综合考虑。