库源关系对苗木光合特性和生长策略的影响

作     者：彭潇潇 

作者单位：山西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李涛

授予年度：2022年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090302[农学-植物营养学] 

主      题：幼树 库源关系 光合特性 叶绿素荧光 生物量 

摘      要：库源关系调整能够影响光合作用以及光合产物在库源器官间的分配。目前,有关库源关系的研究多集中在作物与果树的优质高产方面,而忽略了园林苗木培育过程中存在的特有问题。因此,本研究设置了三个实验:(1)通过对白丁香(Syringa oblata ***)当年生枝条进行物理环剥、寄生菟丝子来调整库源关系,研究库源关系调整对丁香光合作用及枝条生长策略的影响;(2)通过对刺槐(Robinia pseudoacacia L.)幼苗进行化学环剥、寄生菟丝子来改变库源关系,研究库源关系调整对刺槐幼树光合功能和生长性状的影响;(3)通过对构树(Broussonetia papyrifera L.)幼苗摘掉50%小叶、全摘小叶来改变库源关系,研究库源关系调整对构树成熟叶适应遮阴环境的影响。在这三个实验的基础上,分析不同库源关系调整下苗木的气体交换、叶绿素荧光和生长策略的适应性变化,探讨不同库源关系调整时苗木光合作用及生长发育的生理响应机制,为优化园林植物的栽培抚育、科学管护以及确定合理负载量提供理论与实践基础。主要研究结果如下:1、通过对室外丁香当年生枝条进行环剥和寄生菟丝子来调整库源关系,测定了丁香枝条与叶片的生长及光合生理参数。结果表明:HB(环剥)、JS(菟丝子寄生)、HB+JS(环剥与菟丝子寄生同时作用)与对照相比,丁香的净光合速率分别降低了16.8%、26.5%、62.2%,HB+JS处理的蒸腾速率和气孔导度显著降低。不同库源关系调整对丁香光合色素产生较大影响。HB、JS、HB+JS与对照处理相比,光合色素含量均显著降低。HB、JS、HB+JS与对照处理相比,叶绿素a含量分别降低了38.9%、17.3%、61.2%。叶绿素b含量分别降低了32%、12.7%、53.3%。类胡罗卜素分别降低了34%、18.8%、52.8%。与对照处理相比,HB+JS的F/F(PSII最大光化学量子产量)显著降低。与对照相比,HB+JS的比叶重显著高于对照。在干物质积累方面,HB的茎生物量显著高于对照。HB、JS、HB+JS与对照相比,叶片厚度均显著低于对照。在HB+JS下,海绵组织厚度与对照相比变化不大,但上表皮厚度显著增加,这可能是通过增加上表皮厚度来抵抗环剥和寄生处理带来的双重胁迫。HB、JS、HB+JS与对照相比,气孔长度显著低于对照,但气孔密度却显著高于对照。2、通过对实验室内刺槐幼苗进行化学环剥、寄生菟丝子来改变库源关系,研究库源关系调整对刺槐幼苗光合生理的影响。结果表明:HB、JS、HB+JS与对照相比,刺槐的净光合速率分别显著降低了72%、47.1%、55.9%,HB和HB+JS的刺槐蒸腾速率、气孔导度均显著低于对照。HB、JS、HB+JS与对照相比,叶绿素a含量分别降低61.4%、31.5%、43.1%,叶绿素b含量分别降低82.9%、55.1%、20.9%。HB和HB+JS与对照相比,刺槐根生物量显著降低,茎生物量分别高于对照30.2%、17.5%。3、通过对实验室内培育的构树幼苗剪去50%小叶、全剪小叶来改变库源关系,分别在照光与遮阴条件下设置3个处理。研究库源关系调整对构树成熟叶弱光适应的影响。结果表明:LT2、ST1、ST2显著降低了构树成熟叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度。与LCK相比,SCK处理的胞间二氧化碳浓度显著降低。与ST1处理相比,ST2的叶绿素a含量显著增加。ST1与LT1相比,叶绿素a含量显著降低,叶绿素b含量也降低。与LCK相比,SCK叶绿素b含量显著高于LCK。与LCK相比,LT2的F/F显著降低。LT1、LT2、SCK的茎干重显著低于LCK,ST2的茎干重显著低于SCK,分别降低了49.4%、61.5%、30.7%、34.6%。因此,与CK处理相比,HB处理、JS处理和HB+JS处理的POD、SOD、CAT活性和可溶性蛋白含量均增加,表明刺槐具有很强的抗逆能力。ST2处理通过提高构树幼苗成熟叶的光合作用、叶绿素含量来增加了光能捕获效率,提高了构树成熟叶的电子传递效率,导致全剪小叶处理比剪50%小叶处理更有利于构树幼苗成熟叶在遮阴环境下生长。