野生欧洲李叶片形态结构及光合特性研究

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野生欧洲李(Prunus dometica L.),俗名野酸梅,蔷薇科(Rosaceae),李属(Prunus)植物。该种自1982年首次被发现到现今,因人为干扰因素、自生繁殖困难等因素,导致其种群规模狭小破碎,使新疆野生欧洲李处于濒危状态。叶片是植物最大的光合器官,研究植物叶片结构和光合特性可以了解其代谢过程,对其移栽保护有重要作用。因此本研究利用Li-6400XT光合仪,FM脉冲调制式荧光仪、石蜡切片法对野生欧洲李不同分布地不同树龄以及不同月份测量相关指标,研究其不同分布地的光合荧光及叶片形态结构差异和季节动态变化,为野生欧洲李人工栽培以及迁地保护提供理论基础。主要研究结果如下:(1)从野生欧洲李与野生樱桃李、栽培欧洲李‘女神’叶片形态结构对比发现野生欧洲李自生抗旱性较弱。野生欧洲李移栽地叶片相比于原生分布地,表现出了明显的抗旱性特征,即叶面积,叶梗缩小,更为细长的叶形。叶片结构排列比原生分布地更为紧密。野生欧洲李移栽地的上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮厚度、叶厚要小于原生分布地。随着月份的变化野生欧洲李的上表皮与叶厚逐渐增加的趋势最大为0.33mm。野生欧洲李净光合速率(Pn)与叶厚极显著正相关,与上表皮厚度、栅栏组织厚度以及栅海比显著正相关,与叶疏松度极显著负相关。对野生欧洲李Pn影响最大的叶片形态结构指标为叶厚。(2)野生欧洲李的原生分布地相较移栽样地有温差大、空气相对湿度高、低大气CO2浓度的环境特点。野生欧洲李的Pn日变化曲线为“双峰型”,存在明显的光合午休现象,光合午休因素为气孔限制性因素;蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)日变化曲线为“双峰型”;水分利用率(WUE)、胞间CO2浓度(Ci)日变化曲线为“下降-升高”的趋势。野生欧洲李的自身光合能力相对较弱小于野生樱桃李,野生欧洲李Pn与树龄呈负相关关系,与生理因子Gs正相关,与Ci负相关,与环境因子大气CO2浓度(Ca)负相关、光合有效辐射(PAR)正相关。(3)野生欧洲李在午间存在明显的光抑制现象,PSⅡ反应中心受到的损伤是可逆的,随着光照强度和温度的下降,野生欧洲李光合器官的功能逐渐恢复。原生分布地的野生欧洲李更能适应强光环境。随着树龄的增加,野生欧洲李热耗散能力呈下降趋势,在强光下电子捕捉效率逐渐下降。野生樱桃李的光合活性明显高于野生欧洲李。对野生欧洲李Pn有影响的叶绿素荧光参数为初始荧光(Fo)、光化学猝灭系数(q P)、非光化学猝灭值(NPQ),直接影响顺序为q P>Fo>NPQ,通过抑制NPQ对野生欧洲李Pn间接促进作用最大。
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