全 文 :第 34 卷 第 2 期 浙 江 林 业 科 技 Vol. 34 No.2
2 0 1 4 年 3 月 JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Mar., 2 0 1 4
文章编号:1001-3776(2014)02-0036-04
环境因子对高节竹叶片叶绿素值的影响
俞文仙1,杨清平2,黄世明3,郭子武2*,余德权4
(1. 浙江省富阳市林业局,浙江 富阳 311400;2. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400;
3. 浙江省富阳市新登镇人民政府,浙江 富阳 311404;4. 浙江省富阳市渌渚镇人民政府,浙江 富阳 311405)
摘要:采用 SPAD 叶绿素测定仪测定了不同坡度、坡位和坡向的高节竹(Phyllostachys prominens)1 ~ 3 年生立竹
的叶片叶绿素值,研究主要环境因子对高节竹叶片叶绿素含量的影响。结果表明:随立竹年龄的增大,高节竹叶
片叶绿素值总体呈升高趋势,2、3 年生立竹叶片叶绿素含量显著高于 1 年生立竹;坡度对上坡位、中坡位 2、3
年生立竹的叶片叶绿素值影响明显,而对 1 年生立竹和下坡位立竹影响并不明显,总体上随坡度的增大叶片叶绿
素值减小;随坡位的升高,叶片叶绿素值总体呈下降趋势,坡位对 1 年生立竹的叶片叶绿素值影响不明显,对 2、
3 年生立竹的叶片叶绿素值的影响随坡位的升高而趋于显著;阳坡立竹的叶片叶绿素值总体上高于阴坡,坡向对 1
年生立竹的叶片叶绿素值无明显影响,但对 2、3 年生立竹总体上有显著影响。说明坡向、坡度、坡位主要影响 2、
3 年生立竹的叶片叶绿素值,宜选择缓坡地和陡坡地阳坡面的下坡位进行高节竹林高效栽培。
关键词:高节竹;SPAD 值;立竹年龄;坡度;坡位;坡向
中图分类号:S718.43 文献标识码:B
Analysis on the Main Influencing Factors of
Chlorophyll Value in Leaves of Phyllostachys prominens
YU Wen-xian1,YANG Qing-ping2,HUANG Shi-ming3,GUOZi-wu2*,YU De-quan4
(1. Fuyang Forestry Bureau of Zhejiang, Fuyang 311400, China; 2. Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry,
Fuyang 311400, China; 3. Fuyang Xindeng Township Government of Zhejiang , Fuyang 311404, China; 4. Fuyang Luzhu Toemship Govermemt of
Zhejiang, Fuyang 311405, China)
Abstract: Chlorophyll value was measured by SPAD Chlorophyll Meter in leaves of 1 - 3-year Phyllostachys prominens under different site
conditions in Fuyang, Zhejiang province. The results showed that chlorophyll value increased with age, and that in leaves of 2- 3-year bamboo was
significantly higher than that of 1-year bamboo. chlorophyll value decreased increase of the slope degree, and which played a dominant role on
2-3-year bamboo from upper and middle slope position, and had little impact on 1-3-year at bottom. There was no significant difference of
chlorophyll value in 1-year bamboo among slope positions, and difference of that in 2-3-ayear bamboo tended. Chlorophyll value in 1-3-year bamboo
leaves from bamboo forest at sunny slope was higher than that of shady one, and there was significant difference on 2-3a-year-old bamboo leaves
between sunny slop and shady slope, but no significant difference among 1-year bamboo.
Key words: Phyllostachys prominens; SPAD value; bamboo age; slope degree; slope position; slope aspect
高节竹(Phyllostachys prominens)为散生型优良笋用竹种,在浙江省富阳市、桐庐县等地有规模化人工栽
收稿日期:2013-09-12;修回日期:2014-01-12
基金项目:浙江省农业科技成果转化资金项目(2012T201-03);富阳市科技发展计划项目(2012NK006)
作者简介:俞文仙(1976-),女,浙江富阳人,工程师,从事森林资源保护和林业技术推广工作;*通讯作者。
2 期 俞文仙,等:环境因子对高节竹叶片叶绿素值的影响 37
培,多分布于低山缓坡或庭园四旁。高节竹笋期为 4 月中旬至 5 月中旬,竹笋产量高,笋味鲜美,加工性能好,
经济效益佳,已成为区域农村社会经济发展的重要资源和特色产业。目前关于高节竹生物学生态学的研究相对
较少,主要集中在引种、培育及生态适应性等方面[1~3]。叶绿素是植物光合作用的主要色素,叶绿素含量与光合
速率呈正相关,是直接反映植物光合能力的一项重要指标[4~5]。影响植物叶片叶绿素含量的生态因子复杂,其合
成受环境因子的综合作用影响,如温度、光照、水分等[6~7],同时植物叶绿素含量与活性也存在着明显的环境适
应效应。众所周知,坡度、坡位、坡向等地形因子均会对水热环境及光照条件产生重要的影响[8~9],从而影响植
物的生长发育和经济产出。因此,本研究以不同坡度、坡向和坡位的高节竹林为研究对象,测定不同年龄立竹
的叶片叶绿素值,以分析主要环境因子对高节竹立竹的叶片叶绿素值的影响,为高节竹林高效培育提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于浙江省富阳市新登镇(29° 55′ N,119° 42′ E),属中亚热带气候,四季分明,年平均气温 15.1
℃,极端高温 40.3℃,极端低温-14.2℃,10 ~ 20℃年平均持续时间 181.4 d,年平均无霜期 259.3 d,年平均降
水量 1 625.9 mm,年平均蒸发量 1 385 mm,年平均相对湿度 81%。土壤为红壤,土层厚度 60 cm以上。全镇高
节竹分布面积达 1 000 余hm2。试验林经营粗放,除季节性留笋养竹和选择性伐竹外,实施夏季人工劈山除草,
不进行施肥和林地垦复。试验林平均立竹密度 7 680 株/hm2、平均立竹胸径 5.86 cm,1 年生、2 年生、3 年生立
竹量比例为 1∶1.41∶1.29。
1.2 叶片叶绿素值测定
SPAD值是植物叶绿素相对含量的读数,也称绿色度[10],测定方便,已在农林业科学研究中得到了较为广泛
的应用[11 ~ 12]。2012 年 9 月在试验林中选择不同坡度(15°、37°)、坡向(阴坡、阳坡)和坡位(下坡位、中
坡位、上坡位)的高节竹林,选取生长健壮,立竹胸径 5 ~ 6 cm的 1 ~ 3 年生立竹各 6 株,取竹冠上部、中部、
下部叶片各 6 片,沿叶片长轴方向的上、中、下 3 处用日本产SPAD-502 叶绿素测定仪测定SPAD值,重复测定
3 次。
1.3 数据处理分析
试验数据用 Excel 2003 统计软件进行整理和作图,用 SPSS 11.0 统计软件进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 立竹年龄对高节竹叶片叶绿素值的影响
不同坡度、坡位和坡向的高节竹 1 ~ 3 年生立竹的叶片叶绿素值变化规律相似,均随立竹年龄的增大,叶片
叶绿素值呈升高趋势,且 2、3 年生立竹的叶片叶绿素值显著高于 1 年生立竹(P < 0.05),而 2、3 年生立竹的
叶片间叶绿素值无显著差异(P > 0.05)(表 1)。
2.2 坡度对高节竹叶片叶绿素值的影响
从表 1 可知,高节竹 1 ~ 3 年生立竹的叶片 SPAD 值缓坡地(坡度 15°)均高于陡坡地(坡度 37°)。不同
坡向、坡位的缓坡地、陡坡地的 1 年生立竹的叶片叶绿素值的差值均小于 1.5,差异均不显著,且阳坡的差值(0.31
~ 1.19)小于阴坡(0.65 ~ 1.31)。陡坡地和缓坡地阳坡的上坡位、中坡位 2、3 年生立竹的叶片叶绿素值的差值
分别为 2.69、3.15,2.59、2.75,阴坡的上坡位、中坡位 2 年、3 年生立竹的叶片叶绿素值的差值分别为 2.61、
2.70,3.27、3.67,均有显著差异(P < 0.05),不同坡向、坡位的缓坡地、陡坡地间的 2 年生和 3 年生立竹间的
叶片叶绿素值的差值均随坡位下降呈先增大后降低的变化趋势。阳坡、阴坡的下坡位 2、3a 生立竹的叶片叶绿
素值陡坡地较缓坡地均仅有小幅下降,降幅在 0.39 ~ 1.16,差异均不显著(P > 0.05)。说明坡度对 1 年生立竹
和下坡位立竹的叶片叶绿素值影响并不明显。
38 浙 江 林 业 科 技 34 卷
表 1 不同坡度高节竹叶片叶绿素值
上坡位 中坡位 下坡位 坡度
/°
坡向
1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a
阳坡 30.38±0.58aB 35.35±0.65aA 36.12±1.11aA 30.85±0.23aB 39.89±1.22aA 39.36±1.01aA 31.21±0.11aB 40.18±1.36aA 40.87±0.54aA15
阴坡 30.63±0.23aB 33.78±0.76aA 34.72±0.65aA 30.19±0.56aB 37.34±1.12aA 38.14±0.96aA 30.15±0.25aB 38.33±1.69aA 38.67±1.68aA
阳坡 29.18±0.35aB 32.66±0.28bA 33.53±1.35bA 30.32±0.22aB 36.74±1.35bA 36.61±0.65bA 30.91±0.36aB 39.61±1.22aA 39.71±1.45aA37
阴坡 29.33±0.16aB 31.17±0.65bA 31.45±1.45bA 29.47±0.32aB 34.64±1.38bA 34.47±0.25bA 29.5±0.26aB 37.94±1.24aA 37.68±1.65aA
注:大写字母示相同坡度、坡向和坡位的不同年龄立竹间比较;小写字母示相同坡位、坡向,不同坡度的同一年龄立竹间比较。不同字母示差异
显著(P < 0.05),相同字母示差异不显著(P > 0.05)。
2.3 坡位对高节竹叶片叶绿素值的影响
由表 2 可知,随坡位的升高,相同坡度、坡向的高节竹 1 ~ 3 年生立竹的叶片叶绿素值总体呈下降趋势,其
中,1 年生立竹的叶片叶绿素值仅有小幅下降,不同坡位叶片间无显著差异(P > 0.05);缓坡地阳坡、阴坡的
2、3 年生立竹的叶片叶绿素值中坡位、下坡位间差异均不显著(P > 0.05),均显著地高于上坡位(P < 0.05)。
陡坡地阳坡、阴坡 2、3 年生立竹的叶片叶绿素值不同坡位间均有显著差异(P < 0.05)。即随坡度的升高,高
节竹 2、3 年生立竹的叶片叶绿素值的坡位效应有被放大的趋势。
表 2 不同坡位高节竹叶片叶绿素值
阳坡 阴坡 坡位 坡度
/° 1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a
15 30.38±0.58a 35.35±0.65b 36.12±1.11b 30.63±0.23a 33.78±0.76b 34.72±0.65b 上坡位
37 29.18±0.35a 32.66±0.28c 33.53±0.35c 29.33±0.16a 31.17±0.65c 31.45±0.45c
15 30.85±0.23a 39.89±1.22a 39.36±1.01a 30.79±0.56a 37.34±1.12a 38.14±0.96a 中坡位
37 30.32±0.22a 36.74±1.35b 36.61±0.65b 29.47±0.32a 34.64±1.38b 34.47±0.25b
15 31.21±0.11a 40.18±1.36a 40.87±0.54a 31.15±0.25a 38.33±1.69a
注:表中数据为相同坡度、坡向,不同坡位的同一年龄立竹间比较;不同字母示差异显著(P < 0.05),相同字母示差异不显著(P > 0.05)。
下坡位
37 30.91±0.36a 39.61±1.22a 39.71±1.45a 29.5±0.26a 37.94±1.24a
38.67±1.68a
37.68±1.65a
2.4 坡向对高节竹叶片叶绿素值的影响
从表 3 可知,高节竹立竹的叶片叶绿素值总体上阳坡高于阴坡。坡向对相同坡度、坡位的高节竹 1 年生立
竹的叶片叶绿素值无显著影响,而对缓坡地相同坡位的 2、3 年生立竹的叶片叶绿素值有显著影响,阳坡显著高
于阴坡。坡向对陡坡地上坡位 2 年生立竹的叶片叶绿素值影响不明显,但对不同坡位的 3 年生立竹和中坡位、
下坡位 2 年生立竹的叶片叶绿素值影响显著,为阳坡显著高于阴坡。
表 3 不同坡向高节竹叶片叶绿素值
15°坡度 37°坡度 坡向 坡位
1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 a
上坡位 30.38±0.58a 35.35±0.65a 36.12±1.11a 29.18±0.35a 32.66±0.28a 33.53±0.35a
中坡位 30.85±0.23a 39.89±1.22a. 39.36±1.01a 30.32±0.22a 36.74±1.35 a
阳坡
下坡位 31.21±0.11a 40.18±1.36a 40.87±0.54a 30.91±0.36a 39.61±1.22a
36.61±0.65a
39.71±1.45a
上坡位 30.63±0.23a 33.78±0.76b 34.72±0.65b 29.33±0.16a 31.17±0.65a 31.45±0.45b
中坡位 30.19±0.56a 37.34±1.12b 38.14±0.96b 29.47±0.32a 34.64±1.38b 34.47±0.25b
阴坡
下坡位 30.15±0.25a 38.33±1.69b 38.67±1.68b 29.5±0.26a 37.94±1.24b
注:表中数据为相同坡度、坡位,不同坡向的同一年龄立竹间比较。不同字母示差异显著(P < 0.05),相同字母示差异不显著(P > 0.05)。
37.68±1.65b
3 结论与讨论
不同坡向、坡度和坡位的高节竹立竹的叶片叶绿素值随立竹年龄变化的规律相似,即随立竹年龄的增大,
叶片叶绿素值总体呈升高趋势,且 2、3 年生立竹叶片叶绿素显著高于 1 年生立竹,这可能与试验高节竹林 2、
3 年生立竹为壮龄竹,光合作用能力强,有足够的物质和能量满足自身的光合色素合成,可维持较高的叶片叶
绿素值[13],而 1 年生立竹虽也能制造光合同化产物,但主要用于自身的体积生长和重量生长,分配于叶绿素合
成的物质和能量相对较少,叶片未能完全成熟,从而使叶片叶绿素值相对较低等有关。
不同坡向、坡度和坡位的高节竹不同年龄立竹的叶片叶绿素值表现出一定的差异。1 ~ 3 年生立竹叶片叶绿
素值均表现为缓坡地高于陡坡地,且 2 年、3 年立竹均差异显著,说明缓坡地有利于高节竹林生长更新。这可
能与坡度增大,上坡位、中坡位土壤环境质量相对下降,有机质和氮、磷养分含量降低等有关[14],而且坡度增
大,地势差引起的重力影响增大,致使竹鞭纵向扩展相对困难,一定程度上限制了地下鞭系的延伸生长。高节
2 期 俞文仙,等:环境因子对高节竹叶片叶绿素值的影响 39
竹立竹的叶片叶绿素值也表现出一定的坡位效应,而且随坡度的增大,这种坡位效应有被放大的趋势,即缓坡
地中坡位、下坡位 2、3 年生立竹的叶片叶绿素值显著高于上坡位,而陡坡地不同坡位 2、3 年生立竹的叶片叶
绿素值均有显著差异,这与陡坡地土壤养分、水分随重力下行作用强,导致坡位间的土壤养分和水分的明显异
质性,下坡位土壤养分、水分蓄积丰富,更适于高节竹生长发育和种群更新。坡向对高节竹叶片叶绿素值也有
影响,阳坡高于阴坡,尤其对 2、3 年生立竹有显著影响,这与阳坡具有较好的光照、土壤养分和水热条件及生
物活性相对较强等有关[15]。综上分析,缓坡地和陡坡地阳坡面的下坡位适宜高节竹林高效栽培。
参考文献:
[1] 吴志伟,蔡富春,王仁发,等. 引种高节竹的生长特性及适应性分析[J]. 现代农业科技,2008(21):20-21.
[2] 方伟,何钧潮,凌申坤,等. 高节竹丰产经营技术[J]. 林业科技开发,2002,16(1):39-41.
[3] 张慧,陈继红,孙宇建,等. 高节竹夏笋冬出与鞭笋生产试验初报[J]. 浙江林业科技,2008,28(1):63-65.
[4] 魏书銮,于继洲,宣有林,等. 核桃叶片的叶绿素含量与光合速率关系的研究[J]. 北京农业科学,1994,12(5):31-33.
[5] 文晓鹏,罗允,樊卫国,等. 板栗光合生理的研究(III):板栗叶片结构与光合速率[J]. 贵州农学院学报,1995,14(3):48-52.
[6] Garcia-Plazaola J I,Faria T,Abadia J,et a1. Seasonal changes in xanthophylls composition and photosynthesis cork oak leaves under
Mediterranean climate[J]. J Experim Bot,1997(48):1 667-1 674.
[7] Munne-Bosch S,Aleger L. The xanthophylls cycle is induced by light irrespective of water status in Field-grown lavender plants[J]. Physiol
Plant, 2000(108):147-151.
[8] 刘芳,张红旗. 伊犁新垦区土地利用和地形对表层土壤养分变异性的影响[J]. 资源科学,2012,34(4):758-768.
[9] 文兴,丁易,臧润国,等. 海南岛霸王岭热带云雾林雨季的环境特征[J]. 植物生态学报,2011,35(2):137-146.
[10] 艾天成,李方敏,周治安,等. 作物叶片叶绿素含量与 SPAD 值的相关性研究[J]. 湖北农学院学报,2000,20(1):6-8.
[11] 李刚华,丁艳锋,薛利红,等. 利用叶绿素计(SPAD-502)诊断水稻氮素营养和推荐追肥的研究进展[J]. 植物营养与肥料学报,2005,
11(3):412-416.
[12] 陈存及,邱尔发,梁一池,等. 毛竹不同种源光合特性研究[J]. 林业科学,2001,37(6):15-19.
[13] 李建华,杨清平,郭子武,等. 红哺鸡竹叶片叶绿素含量影响因子初步研究[J]. 浙江林业科技,2009,29(4):65-68.
[14] 魏孝荣,邵明安. 黄土高原沟壑区小流域坡地土壤养分分布特征[J]. 生态学报,2007,27(2):603-612.
[15] 鲁顺保,饶玮,彭九生,等. 立地条件对毛竹生物量的影响研究[J]. 浙江林业科技,2008,28(4):22-27.