全 文 ：风花菜生理生态学特性的研究
河北大学生物学系 田玉梅 张义科
摘要 本文研究了风花菜的生理生态学特性。 结果表明 , 风花菜的蒸腾强
度 日变化为单峰型曲线 。 蒸腾强度随着光照强度和空气温度的升 高 而 增 强 。
4月份平均值 0 . 89 2 9 / g F w · h , 5月份 1 . 1 6 1 , 6月份 1 . 3 8 1。 叶片含水量 日变化较
小 , 但在不同生长月份里变化较明显 , 含水量随着月份的增加而降低 , 4 月份
90
.
82 %
, 5月份 8 . 76 % , 6月份 8 4 . 8 4% 。 水分饱和亏缺较低 , 4~ 6月份平 均 值
在 12 。 56 ~ 1 5 . 98 写之间变动 。 叶片萎蔫速度快 , 离体 2叼、 时相对含 水 量 降 至
1 7
.
9%
。 可见 , 风花菜虽然具有恒水植物的水分稳定性 , 但缺水条件下抗旱能
力低 。 4~ 6月份平均总光合强度 9 . 07 0~ 1 3 . 2 n m g D w / d m Z · h , 净 光 合 强 度
6
.
8 7 7~ 1 0
。
5 3 9 m g D w / dm
“ ·
h
, 呼吸强 度 1。 6 0 3~ 2 . 6 72 m g D w / d m Z · h , 叶片厚
度 2 . 1 4 3 ~ 3 . 4 o4 m g D w / c m “ 。
前 言
风花菜 ( R o r i p p a i s l a n d i e a ) 为世界
广布种 , ; ,龟我国主要分布于东北 、 华北 、
西北护 西南 、 华东等地 区。 河北省南北各
地均有分布 。 其生态类型为湿生 、 耐荫 、
喜氮植物 , 在水边 、 河岸 湿 地 、 水 甸 附
近 、 污水库周围以及田边和宅旁等湿润生
境中往往形成单优小群落或成为草木层的
优势种 , 为沼泽草甸和草甸植物 。
风花菜经济价值较高 , 有多种用途 。
鲜草含粗蛋 白 3 。 97 % , 粗脂肪 0 . 81 % , 粗
纤 维 2 . 1 9 % , 〔`〕 , 是 兔 、 猪 、 鸡 、 鸭 、
鹅等家畜家禽的优良饲料 , 其幼嫩植株人
可食用 。 种 子含油量 30 % , 可榨油供工业
及食用 。 风花菜还是一种药用植物 , 含皂
试和维生素等 , 全草入药 , 主治黄疽 、 水
肿 、 淋病 、 疮疡 、 肿毒等病 。
由于风花菜是喜氮植物 , 在生活污水
渠和污水库周围生长茂盛 , 对污水中氮有
去除作用 , 又有综合利用前景 , 所以我们
研究了其生理生态学特性 , 目的是为合理
开发风花菜这一天然植物资源提供一些科
学依据 。
材 料 与 方 法
1 9 8 7年 4~ 6月份在河北省保定市护城
河两岸以巴天酸模 + 风花菜 + 两栖寥群落
( R u m e x P a t i e n t i a + R o r i p p a i s l a n d ic a +
P o l y g o un rn
a m p五ib饭m C o o m u n i t y ) 作
样地 , 以风花菜作 实 验材 料 进行 了 测
定 。
1
. 生态因子的测定 对群落内的光照
强度 、 空气温度、 空气相对温度 、 风速以
及土壤温度 、 含水量 、 pH值等进行 了 河
定。
2
。植物水分状况的测定( 1) 蒸 腾
强度用离体快速称 量 法 , ( 2 ) 叶 片 组
织含水用 烘 干 法 ; ( 3 ) 水分 亏 缺 用
O .S ot ke r所介绍的方法 , ( 4 ) 萎蔫途度
用称重法 。
3
. 光合强度用改良半叶法 。
4
。 呼吸强度用减重法 。
5
. 叶片厚度用烘干法 。
6
. 叶绿素含量用分光光度法 。
结 果 与 分 析
1
.生态环境 照强度 、 气温和相 对 湿 度日变化规律是
( 1 ) 群落内小气候状况 ( 表 1 ) 光照 一致的 。 光照强度在 1 2 : 。 o时达到最大值 ,
强度 、 气温、 空气相对湿度等因子的平均 4月份 5 7 7 0 L u x , 5 月 份 7 16 0 L Xu , 6 月
值 , 从 4月到6月份逐渐升高 。 4月份 光 照 份 8 8 o 0 L u x 多 气 温 1 4 : 0 0时最高 , 4) 刁份
强度 25 2 4 o L u x , 气温 2 3 . 8℃ , 空气相对湿 3 0 . 0℃ , 5月份 30 . 5℃ , 6月份 3 2 . 7 ℃ ;空气
度 71 . 2%; 5月份分别为 3 2 3 4 o L u x 、 2 6 . 1℃ 、 相对湿度 1 2 : 0 0一 1 4 : 0 0 时 最 低 , 连月 份
7 5
.
8 %
, 6 月 份 为 4 8 9 0 0 L u x 、 2 9 . 3℃ 、 6 5% , 5月份 6 8% , 6月 fo{\ 7 5% 。 风速较小 ,
80
.
4 %
。 从表 1 中还可看出 , 各月份中光 变化不大 。
表 1 群落内小 气候生态 因子的 变化 1 9 8 7
竖 、 度 … 空赞、 度 …“嘿湿度 …今 手兰竺竺一 一 …一一共兰一!一二里里一一卜今竺斗一一二 ~阵兰一 {一兰 }一里 ,卜一上 一{,二一卜兰卜兰{叫二` 卜竺一{二里竺 }二竺竺阵竺兰一竺兰….少二巴二…竺二卜竺 }二二…二二}一全塑生匡兰i些阵兰1 }.兰竺…一兰二{竺二 {兰里~ }全竺卜竺…二二一卫些生.…~燮竺 1竺匀 一里业 ~…少止阵里1 {卫壁 {竺二…二二军兰卜竺竺 {二i竺生!一11望we },些里目 !一兰二哗竺畔竺1竺 i目二1二二~J一-燮生】竺夕i一卜竺二 {少二~ ,一 i生兰 )兰二嘿二阵二 .衅卫阵二…一3 2 3 4 0
}
4 8 9 0 0 { “ 3
· “ 1 2 6
·
1 ! 2 9
·
3
}
7 1
·
9 ! 7 5
·
8
!
8 0
·
4 ! 1
· “ } 2
· “ }
… 4 ! 5 6
8 : 0 0
{
5 8。。 8 00 0 1 10 0 0
1 0 : 0 0 14 7 0 0 2 5 0 0 0 7 2 0 0 0
1 2 : 0 0 5 7 7 0 0 7 1 6 0 0 8 8 00 0
1 4 : 0 0 4 0 0 0 0 4 8 6 0 0 5 6 0 0 0
1 6 : 。。
}
8 0 0 0 8 5 00 1 7 5 0 0
平均值
{
25 24 0 3 2 3 4 0 4 8 9 0 0
( 2 )群落内土壤状况 由表 2可以看
出 , 4 ~ 6月份地 面平均温度 、 地面最高温
度 、 地面最低温度 、 土壤不同深度处 的温
度等 , 都随着月份的增加而升高 , 在不 同
的月份中具有明显一致的日变化规律 。 地
面温度均在 1 4 : 0 时达到最高值 , 土 壤 中
温度一般在 1 6 : 0 时达到最高值 ; 在 同 一
时问里温度随着土层深度的增加声降低 。
土壤含水量较高 , 并随土层深 的 加 深 而
升高 , 在 3 . 6~ 3 8 . 6%之间变动 。 土壤竣
度比较稳定 , 5~ 4 0c m深度的土壤剖面 p H
值在 6 . 0~ 7 . 5之间变动 。
2
. 植物的基本特征
风花菜为十字花科掉菜属的二年生草
本植物 , 高 15 一9 0c m , 茎直立 , 无毛或流
柔毛 , 上部多分枝 。 基生叶和下部茎生叶
大头羽状分裂 , 长 1 0一 1 5 c m , 宽 2一 6 c m ,
先端裂片较大 , 卵形侧生裂片较小 , 狭卵
表 2 群 落 内 土 攘 状 况 1 9 8 7二口梦卜上七祖…几…带一{一
形或狭椭圆形 , 边缘具整齐的钝齿 ;总状花
序顶生或腋生 , 花黄色 , 小形 , 径约 Zm m 。
长角果圆住状长椭圆形 , 种子卵形 , 红黄
色 。 花 、 果期 6~ 9月份 。
3
. 植物水分状况
( 1 ) 蒸腾强度 1 9 8 7年 4月 1 6 、 1 7 、
1 8日 , 5月 1 4 、 1 5 、 1 6日 , 6月 1 0 、 1 1 、 1 2
日测定了蒸腾强 度 的 日 进 程〔4〕 , 每 日
8 , 0 一 1 6 , 0 0时 , 每隔 2小时测一次 , 共测
5次 , 每次 3个重复 , 取其平均值 。 结果表
明 , 4 、 5 、 6三个月内蒸腾强度的日 进 程
规律 是相似的 , 均呈单峰型曲线 , 没有出
{ 现 “ 午休 ” 现象阁 , 与森林群落内 的 阴
性性或耐阴植物的蒸腾强度 日进 程 规 律 相
似〔2〕 。 各月份蒸腾强度平均值大小不同 ,
但在一天中蒸腾强度都随着光照强度 、 空
气温度和空气相对湿度变化而变化 。 从图 1
可见 , 各月份中每 日光照最强 、 空气温度
最高 、 相对湿度最低 约时间里蒸腾强度出
现日高峰值 。 还可以看出 , 平均气温较低
的4月份 , 蒸腾强度的最大值出现在14 : 0
时 , 与空气温度的最高值同时 出现 。 平均
气温较高的 5 、 6月份 , 蒸腾强度最大值 出
现在 12 : 0 时 , 是与光照强度的最高 值 同
时出现的 。 这表明在空气温度较低的月份
里 , 空气温度是蒸腾作用的主 要 生 态 因
子 , 相反 , 在空气温度较高的月份里 , 光
照强度是蒸腾作用的主要生态因子 。 群落
27
, 、 ,a0 瓜工 名
冉
, 龟
尹 、
I 几 即e0
名 / 、 \ 盆-,,
鞠厂甲·血
和 1之卜
之01 1
牛月
8叨 毋匆 健功 仲的 用功 8劝扣印肠匆 月二匆 称口 e翻 川功 f,: co 砂阅 =6I 阅时
图 1 蒸腾强 度 日进程 1 9 87 . 4一 6
1
.蒸腾强度 ( g’ g 一 I FW· h一 1 ); 2 . 光照强 度 ( L u x ): 3 .空气温度 ( ’ C ) : 4 .空 气相对湿度 (肠 )
内小气候中的风速变化较小 , 对蒸腾作用 1 . 38 1 , 平均最高值 2 . 10 1 。 按每 日12 小时
的影响不明显 。 有蒸腾作用计算 , 日平均蒸腾耗水量 4 月 1
图 1还显示出 , 蒸腾强度的月变 化 比 份 10 . 7 1 ( g / g f w , 下同 ) , 5 月份 1 3 . 9 3,
较明显 。 4~ 6月份 , 蒸腾强度随着月平均 6月份 1 6 . 5 7 。 可见 , 蒸腾作用 4月份 < 5月
光照强度的增强和月平均气温的升高而增 份 < 6月份 。 上述结果表明 , 5 ~ 6月 份 蒸腾
大 。 4月份平均值为 0 . 8 9 2 ( g / g f w · h , 下 强度较高跟5~ 6月份的土壤含水量和土壤
同 ) , 平均最高值 1 . 3 6 7 , 5月份 平 均 值 温度 ( 表 2 )较高相关 。 蒸腾强度除 受 上
1
.
1 6 1
, 平均最高值 2 . 0 0 1 ; 6月份平 均 值 述生态因子的影响 外 , 还与植物的发育期
表3 叶片组 织含水量 、 水份饱和和亏缺及英蔫速度 1 9 8 7 4~ 6
晚阵骤必三二{一止竺竺竺竺兰- -赎彗擎牛立口犷…件瞿鲜置岸矍矍置阵置…骂赞8 : 0 0 } 9 0 . 15 { 8 9 . 3 4 } 8 5 · 7 5 } 1 1 · 6 6 ! 11 · 2 3 } 1 1 · 2 2 } 0 } 10 0— {— !— }— {— }— !— ! 2 { 94 · 3’ o : 0 0 { “ , · “ 9 } “ 9 · ” 3 { ” 4 · 4 0 } ’ 4 · 8 2 } 13 · 峨8 } 1 2 · 3 2 … 4 { 。 6 . 2 ,— { — !— {— !— }— {— ! . 6 { 8 0 。 81 2 : 0 0 } 日[ 。 7 6 } 8 8 5 0 { 8 4 。 3 5 } 1 7 。 4 4 { 1 4 。 1 8 } 1 3 。 1 2 . _ 1 _— {— {— } !— { — } } _ 梦 } 7三· 且{ ~ ~ 。 。 一 ~ ~ . 孟 1 ` , 。 1 . ` , ` 一 . 尸 , 。 l ` 。 , , { I U ! 万3 。 9i 几 ` U u { ” V · 。 u ) 乙乙 · 上甘 } 石 。 · 乙 4 } J 。 · 0 乙 一 玉 。 · 。 V } 王 。 · ` 。 } {— }一 -— — {— {— }— {— {— { 12 { 47 · 8` 6 : 0 0 { 。 o · “ 2 … “ 8 · 7 5 … “ 5 · “ 5 1 _ `望 5 _ 1 ’ ` · 5 6 … ’ 2 · 3 7 一 J {全 { “ 8 · 4— 一—— }— {一 — 一 一 厂 - 一 一 一 } 一 }一下 一 一 { 三 。 } 3 0 . 7 .日 半均 位 } 。 o · “ 2 ! “ 8 · 7 6 ! “ 4 · ” 4 ! 1 5 · , 8 1 1 ” · ` “ } 1 2 · 5 6 1 “ o } 1 7 . 9 ,
性 , 能充分利用群落内散射的短波光 。
相关抖月份营养生长初期蒸腾作用较弱 ,
5 ~ 6月份生 一民旺盛 , 由营养生长转向生殖
生长 , 水分代谢也相应增强 。
( 2 ) 叶片组织含水显 ( 表 3 ) 风花
菜叶片组织含水量在 4一 6月份 有 明 显 变
化 。 4月份含水量较高 , 平均道达 90 . 82 % ,
5月份下降到 8 8 . 7 6% , 其下降率为 2 . 3% 。
6月份平均含水量为 84 . 8 4 % , 与 5 月份相
比 , 下降率为 4 . 4%。表明营养生长 初 期水
分含量高 , 干物质含量低 , 而营养生长末期
和开花 期由于叶片干物质积累较多 , 则含
水量明显下降 。 虽然各月份叶片组织 含水
量有差异 , 但在每个物候阶段叶片含水量
基本是一致的 ,表现了明显的水分稳定性 。
( 3 ) 水分饱和和亏缺 ( 表 3 ) 风花
菜的水分饱和亏缺 4一 6月份逐渐降低 , 平
均值分别为 15 . 9 8 、 1 3 . 1 5 、 1 2 . 5 6 % 。 这
种下降趋势是与 4~ 6月份土壤含水量逐月
上升成负相关的 。 虽然各月水分饱和亏缺
不同 , 但 各月份中水分饱和亏缺的 日变化
规律基本一致 , 12 : 0 ~ 14 : 0 出现水分饱
和亏缺高峰值 , 这与蒸腾强度 在 1 2 : 0 ~
1 4 : 0 时出现高峰值相关 。
( 4 ) 萎蔫速度 ( 表 3 ) 风花菜叶片
的萎蔫速度较快 , 离体 6 小时相对含水量
已降到50 % 以下 , 离体 2叼、 时相对含水量
仅剩 17 . 9% 。 表明叶片保水能力较差 , 在
缺水条件下抵抗失水的能力低 。
综上所述 , 风花菜调节水分平衡的能
力较强 , 具有明显的恒水 `植物水分代谢方
面的生理生态学特性 。 但停止水分供应时
叶片抵抗失水的能力差 , 表明其抗旱能力
低 。
4
。 植物的光合强度、 呼吸强度 、 叶片
耳度和叶绿素含 t
( 1 ) 光合强度 从图 2看出 , 4 月 份
净光合强度和总光合强度最低 , 平均值分
别为 6 . 8 7 ( m g D W / d m “ · h , 下 同 ) ,
9
.
0 7 0
。
5月份最高 , 分别为 1 0 . 5 3 9 、 1 3 . 2 1 1 。
6月份 J哥中 , 分弓lJ为 7 . 5 5 6 、 9 . 飞汤9 。 可见 ,
营养生 一民末期至开花初 明叶片达到 ` 热时
光合作明最强 , 左此 兰前或之后都比较弱 。
T
。洲·,.目勺旨a幼日
图 2 光合 强 变和呼吸强度 19 8 7 . 4一 6
1
. 总光合强 度 2 . 净光合强 度 3 . 呼吸强度
( 2 ) 呼吸强度 ( 图 2 ) 叶片呼吸强
度平均值 在4 、 5月份较高 , 分别为 2 . 1 93
( m g D W / d m
Z ·
h
, 下同 ) 、 2 . 6 7 2 , 6 月
份较低 , 为 1 . 6 0 3 。 4 月份营养生长期 和 5
月份开花初期的呼吸强度比 6月份结果 期
的呼吸强度高 37 一67 % 。
( 3 ) 叶片厚度 用叶片干重叶 面 积
比来反映叶片厚度 〔” 〕 , 结果表明风花菜叶
片厚度平均值 4月份 〔2 . 1 4 3 ( m g DW / c m “ ,
下同 ) 〕 ( 5月份 ( 2 . 5 7 2 ) < 6月份 ( 3。 4 0 4 ) 。
叶片厚度按 4、 5 、 6月份的逐月增厚 与水
分按 4 、 5 、 6月份逐月降低相关 。
(4 )叶绿素含量 5月份侧得叶绿素总
量平均值 1 74 。 01 ( m g / g F w , 下同 ) , 叶
绿素 a 6 3 . 15 , 叶绿素 b 1 1 0 . 8 6 , 叶 绿 素
a/ b值 0 . 57 。 叶绿素 b的含量较高 , 表明生
长在群落较下层的风花菜具有明显的耐荫
墨西哥玉米的引种观察小结
成都市畜牧兽医站 刘安荣 刘秀珍
金牛区畜牧站 薛泰元 张之贵 李智忠
青 白江区畜牧站 郑步云
龙泉绎区畜牧站 沈思福
墨西哥玉米在植物分类中为禾本科玉
蜀黍属 , 生理学特性为高温短日照型一年
生草本植物 , 而在饲料生产学的地位则为
多次青别型青绿饲料作物。
墨西哥玉米 目前在美国、 阿根廷 、 日
本 、 印度 、 巴基斯坦等国大量种植 。 我国
于 1 9 8 2年从墨西哥 引进并在广东 、 广西 、
福建等低纬度地区试种成功 。 我省于 1 9 84
年在具有亚热带气候的攀西地区试种 , 表
现良好 。 成都市于 1 9 8 6年引入试种 , 并于
1 9 8 7年正式在市属金牛区 、 青 白江区 、 龙
泉骤区同时进行小区观测和扩大于农户试
种 , 累计试种面积达 1 41 亩 , 对墨西 哥 玉
米的生物学特性 、 饲料经济学特征作了比
!
洲.,兰J.心1,
结 语
1
.风花菜具有恒水植物的明显水分稳 2 . 营养生长末期至开花初 期叶片光合
定性 , 但在缺水 ( 干旱 ) 条件下 , 抵抗失 产物高 , 叶片最厚 , 表明营 养 物 质 含量
水能力较差 。 因此 , 它生长分布在水分条 高 。 因此 , 5 、 6月份是XlJ 割作饲料的最佳
件较好的生境中 。 期 。
主 要 参 考 文 献
〔1〕 吉林省通化地区农业区划 委 员会 《光合作用与作物生产译丛》 ( 3) ,
办公室编 , 《长白山西南坡野生经 农业出版社 , 1 9 8 1’ 49 一 5 4 。
济植物志》 ,吉林省林业勘察设计 〔 4 〕月 . H . K “ c ” ” “ ” a’ 月 . H . n o r “ 邢 e -
院印刷 , 1 9 8 3 , 2 2 6一 2 2 7 。 B a 一 T p a H c n 且 p a 玫 a 且 n p o 及 y 鱿 T” H o c T`
〔 2 〕 田玉梅 ,太行山几种植物生理生态 p a C: e H ” 益 3 a 6 a 盆 “ a “ “ “ H 3 江a T e “ c T B o
学特性的研究 , 《河北大学学报 》 《 aH y aK 》 c ” 6 ” p c “ “ “ “ T配二 H二 , H “ , -o
( 自然科学版 ) , 1 9 8 7 , 第 2期 , c ” 6 “ p c “ 。 1 9 7 9 , 1 6一 1 8 5 6 0一 6 3 :
4 7。 〔5〕 W 。 L a r e h e r , P h y s i o l o g i e a1 P l a nt
` 〔 3〕 C . M . D o : u h o f躇 , 朱德群译 , 大 E c o 1O g y s Sp r i n g e r一V e r l a g , 晕” r l i n H e i -
豆种间叶片净光合作用的 差 异 , d e ld e l b e r g N e w Y o r k , 1 9 8 0 , 2 3 5一 2 3 9。