Page 19 - 《广西植物》2023年第3期
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3 期 董燕平等: 喀斯特季节性雨林优势树种叶片微形态与光合生理特征及其生态适应性 4 1 9
光响应曲线采用直角双曲线修正模型对光响 均最 小ꎬ 分 别 为 ( 25. 88 ± 5. 08)、 ( 0. 26 ± 0. 04)、
应曲线进行拟合ꎮ 公式如下: (0.24±0.07)μmꎬ对叶榕的角质层厚度、下表皮厚
1 - βI 度、气孔开度等最小ꎬ分别为(1.98±0.32)、(9.27±
P I ( ) = Q I - R d (1)
n
1 + γI 1.67)、(0.24±0.06) μmꎻ两个树种具备一定的阴
式中: P 为净光合速率ꎻI 为光合有效辐射ꎻQ 生植物结 构ꎮ 另 外ꎬ对 叶 榕 的 气 孔 密 度 最 大ꎬ为
n
为光响应曲线的初始斜率ꎻP 为最大净光合速 (787.9±117.3) 个mm ꎬ而中国无忧花的气孔密
 ̄2
nmax
率ꎻ R 为 暗 呼 吸 速 率ꎻ γ 为 光 饱 和 项ꎬ 其 值 为 度最小ꎬ为(295.5±53.7)个mm ꎮ
 ̄2
d
Q / P ꎮ 局域广布种金丝李在 3 个生境中叶片解剖结
nmax
 ̄1
水分利用效率(μmolmmol )的公式如下: 构具有变异性ꎮ 洼地分布的金丝李下表皮厚度、
P n 气孔开度等最大ꎬ中坡分布的金丝李气孔密度、角
WUE = (2)
T r 质层厚度、栅栏组织厚度、栅海比、叶片紧密度等
C 最大ꎬ山顶分布的金丝李叶片厚度、海绵组织厚
L = 1 - i (3)
s
C 度、上表皮厚度、叶片疏松度等最大ꎮ 表 1 结果表
a
式中: L 表示气孔限制值ꎻ C 表示胞间 CO 浓 明ꎬ中坡金丝李的抗旱性结构最强ꎬ其次是山顶、
i
s
2
度ꎻ C 表示大气 CO 浓度ꎮ L 能够反映叶片进行光 洼地ꎬ这可能与金丝李生长的生境条件ꎬ即洼地-
a
s
2
合作用的气孔限制(姚庆群和谢贵水ꎬ2005)ꎮ 中坡-山顶的金丝李周围的岩石裸露度逐渐降低
1.3 数据统计分析 有关ꎮ
使用光合计算软件 4.1.1( 叶子飘等ꎬ2016) 拟 叶片微形态解剖特征与生境海拔因子存在相
合光响应曲线以及光合参数ꎻ用 R4.2.0 软件( R 关性(图 3)ꎮ 栅栏组织厚度、叶片厚度等 9 个指标
Core Teamꎬ2022)进行数据统计及绘图ꎮ 叶片微形 表现为沿洼地-中坡-山顶生境梯度呈显著上升趋
态、光合生理指标等与海拔因子间使用一元线性 势(P < 0.05)ꎬ其中显著性强度( t 检验统计值ꎬT ̄
回归分析ꎻ叶片微形态指标与光合生理指标间使 score)为栅栏组织厚度>叶片厚度>角质层厚度>
用 Pearson 相关性分析ꎮ 箱线图中从下至上的 4 上表皮厚度>叶片紧密度>栅海比>下表皮厚度>
条线段ꎬ分别代表原始数据的 2.5%、25%、50%、 气孔开度>海绵组织厚度ꎻ而叶片疏松度沿洼地-
75%、97.5%分位数的数值ꎬ箱线图中的圆圈代表 中坡-山顶生境梯度呈逐渐下降趋势( P < 0.05)ꎮ
偏离 2.5% ~ 97.5%范围的数值ꎮ 气孔密度在生境海拔的变化中无明显差异ꎮ 这表
明随着生境梯度的升高ꎬ树种叶片旱生结构逐渐
2 结果与分析 增强ꎬ即叶片增厚、角质层增厚、栅栏组织增厚ꎬ而
海绵组织厚度的占比则在下降ꎮ
2.1 不同生境树种的叶片微形态 2.2 不同生境树种的叶片光合生理特征
对 7 个优势树种叶片剖面结构进行观察ꎬ发现 不同树种的叶片光合生理特征参数具有差异
均为异面型叶ꎬ表明叶片在解剖结构上具有明显 性 (图 4)ꎮ 在山顶优势树种中ꎬ毛叶铁榄的水分
的栅栏组织、海绵组织区分( 图 1)ꎬ不同树种的叶 利用效率较低ꎬ而最大蒸腾速率的数值( 以平均
 ̄2
片解剖特征参数具有变异性 (图 2)ꎮ 在山顶优势 值±标准差表示) 最大ꎬ为(5.0±0.9) mmolm
种中ꎬ毛叶铁榄具备最强的耐旱叶片结构ꎬ叶片厚 s ꎬ净光合效率则次于黄梨木ꎻ黄梨木则表现对光
 ̄1
度、角质层厚度、上表皮厚度等数值最大ꎬ( 以平均 照强度的广泛适应特征ꎬ其光补偿点、最大气孔导
值±标准差表示) 分别为(219.11±26.55)、(7.27± 度、光饱和 点 的 数 值 最 大ꎬ 分 别 为 ( 19. 1 ± 2. 5)、
1.12)、(44.01±7.25) μmꎻ黄梨木耐旱性次之ꎮ 在 (0.3±0.1)、(2 427.6 ±13.6) μmolm s ꎮ 在
 ̄2
 ̄1
中坡优势种中ꎬ蚬木表现较强的耐旱性ꎬ其下表皮 中坡优势树种中ꎬ海南椴的光合积累和消耗处于
厚度、栅 栏 组 织 厚 度、 气 孔 开 度 等 最 大ꎬ 分 别 为 较高水平ꎬ最大净光合速率、暗呼吸速率的数值最
 ̄2  ̄1
(17.71±2.82)、(96.39±19.08)、(0.58±0.10) μmꎻ 大ꎬ分别为(13.4±1.8)、(1.2±0.1) μmolm s ꎮ
金丝耐旱性次之ꎮ 在洼地优势树种中ꎬ中国无忧 在洼地优势树种中ꎬ中国无忧花的最大胞间 CO 浓
2
花的栅栏组织厚度、叶片紧密度、气孔开度等数值 度的数值最大ꎬ 为 (458.7±30.8) μmolm s ꎻ
 ̄1
 ̄2