金沙江干热河谷生境干湿季4种兰科植物叶绿素荧光特性差异分析

摘要：为了探明兰科植物在干热河谷生境中的耐旱适应性，本研究以生长于金沙江干热河谷生境中的白及、金沙扛石斛、落地金钱、舌喙兰为对象，分析其在干季（7月）和湿季（10月）的叶绿素荧光参数差异。结果表明：（1）4种兰科植物的最大光化学效率（Fv/Fm）在干湿季均低于0 8，且干季均低于湿季，表明这4种植物长期遭受干旱胁迫且在干季时遭受的胁迫程度更强；（2）白及干季的Fv/Fm、PsⅡ实际光化学效率Y（Ⅱ）、电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）较湿季均显著下降，而金沙江石斛和落地金钱这4个叶绿素荧光参数干湿季间无显著差异，表明白及干季时期的光合机构遭到破坏，电子传递受阻，PsⅡ反应中心受损，表现出光抑制，而金沙江石斛和落地金钱调节自身PsⅡ反应中心免受伤害的能力较强；（3）白及和金沙江石斛干季的非光化学淬灭系数（NPQ）较湿季显著下降，落地金钱和舌喙兰干湿季间无显著差异，表明白及和金沙江石斛在干季长期干旱胁迫下PsⅡ反应中心受损，热耗散能力下降，光保护能力下降；（4）舌喙兰干季的ETR、NPQ均显著高于其余3种兰科植物，Y（Ⅱ）显著高于白及和落地金钱而略高于金沙江石斛，qP显著高于白及而略高于金沙江石斛和落地金钱，表明干季舌喙兰相较于其他3种植物光合机构性能更好。综上所述，落地金钱在干热河谷长期干旱胁迫环境中的表现最稳定，而舌喙兰则表现为耐旱性更强。

关键词：兰科植物；干热河谷；叶绿素荧光

中图分类号：S682.31 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2025）01-0068-06

受亚热带季风及“焚风”效应影响，金沙江干热河谷区域内气候特点表现为全年光照强烈，热量充足，四季温差较小，干湿季分明。干季内降水量仅占全年的4%-15%，而蒸发量为降水量的10-20倍，干季相对水汽湿度的平均值lt;15%。因此，该地区植物要遭受长达半年的干旱胁迫，严重的水分亏缺导致植物生长发育受到显著抑制。

兰科（Orchidaceae）属于百合亚纲（Liliidae），系被子植物的第二大科，其种类数量仅次于菊科植物，在系统演化上属于最进化、最高级的类群。兰科多为珍稀濒危植物，所有野生兰科植物均被列入《野生动植物濒危物种国际贸易公约》的保护范围，具有很高的观赏和药用价值。自20世纪90年代末期以来，中国旱灾严重程度正在加剧，干旱面积在过去50年中以3.72%/10a的速率增加。为应对日益恶劣的气候环境，物种采取各种方式来适应其生境，特别是在于热河谷区域，气候炎热干旱，该地区的兰科野生类群生境更加恶劣，其生长发育受到严重威胁。

光合作用是干旱影响植物生长和代谢的第一环节。叶绿素荧光作为植物光合作用的探针，能够灵敏和准确地检测植物光合机构在环境胁迫下的响应。近年来，利用叶绿索荧光探究植物抗逆性的研究较多：朱珈叶等研究了不同高温胁迫处理下的蝴蝶兰形态和叶绿素荧光参数变化，指出0.35可以作为一个判别蝴蝶兰能够成为外植体进行组培扩繁的茎段PsⅡ最大光合量子产量Fv/Fm阈值：任少华等研究了高温胁迫对硬叶兜兰、白及、春兰、球花石斛共4种兰科植物叶绿素荧光参数的影响，表明连续的高温胁迫会使兰科植物的光合组织受到严重损伤。但是关于野生兰科植物种群在干旱胁迫下的光合特性研究鲜有报道。因此，本试验以生长在金沙江干热河谷中的4种野生兰科植物为研究对象，分别测定其干湿季叶绿素荧光参数，探究4种兰科植物对干热河谷生境的光合适应性，以期为兰科植物野生资源的保护及驯化提供重要的理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

本试验以云南禄劝县金沙江流域内健康生长的白及（Bletitla striata）、金沙江石斛（Dendrobium wangtiangii）、落地金钱（Habenaria aitchsonii）、舌喙兰（Hemipitia cructata）4种兰科植物作为研究对象。