全 文 ：光照条件对旱冬瓜种子萌发和幼苗生长的影响
苏文华1 , 张光飞1 , 庞慧仙2 , 张毅宁2 , 马 骏2 , 王 晋2 , 施荣林3
(1.云南大学生态学与地植物学研究所 , 云南 昆明 650091;
2.昆明市林科所 , 云南 昆明 650223;3.云南省林业勘察设计院 , 云南 昆明 650031)
摘要:种子萌发及幼苗光合实验的结果表明 , 旱冬瓜种子具有需光萌发的特性 , 黑暗中即使种子处在适于萌发
的温度和水分条件下 , 种子仍保持休眠状态 , 需接受光照刺激才能解除休眠而萌发 , 故播种育苗时种子不宜盖
土。旱冬瓜幼苗生长的初期光补偿点为 12μmol/m2s , 光饱和点为 1 000μmol/m2s , 具有一定的耐阴能力 , 适宜在
50 %遮荫条件下生长。随着月龄的增加 , 耐阴能力下降。 6月龄苗光合补偿点上升到 21 μmol/m2s , 光饱和点超
过2 000μmol/ m2s , 只有在全光照的条件下才能生长良好 , 遮荫会降低幼苗高生长量和基径粗生长量。晴天 , 旱
冬瓜幼苗光合作用存在 “午睡现象” , 当植株处于缺水状态时 , 光合作用的 “午睡现象” 会更加强烈。表明旱冬
瓜适宜种植在次生裸地或撂荒地 , 种植后应及时除草进行透光抚育。
关键词:旱冬瓜;种子萌发;光照条件;幼苗生长
中图分类号:Q 949.736.2 文献标识码:A 文章编号:1007-3353 (2003)02-0008-03
旱冬瓜 (Alnus nepalensis )生长快 , 木材无异
味 , 质轻 , 是食品包装箱的好材料 。根具有固氮
菌 , 对山地土壤的改良有较好作用[ 2] 。是值得推广
的荒山绿化树种 , 也是用以营建生态 、 用材等多功
能林的优良树种 。有关旱冬瓜种子萌发特性和幼苗
光合特性及生长对光照条件要求的研究尚未见报
道。通过旱冬瓜种子萌发对光照需要的特性及幼苗
光合特性的研究 , 为旱冬瓜的育苗提供科学指导 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
旱冬瓜种子采自昆明西山 , 幼苗为 3月龄苗和
6月龄苗 。
1.2 种子萌发实验
种子萌发实验分黑暗培养和光照培养两种处
理 , 每个处理的萌发种子量为 500粒 , 分 5组 , 每
组 (皿)100粒 , 以培养皿和滤纸为萌发床。种子
经0.1 %的氯化高汞消毒 , 无菌水冲洗后放入培养
皿。黑暗培养组的培养皿即刻用黑布包好 , 装入一
纸盒和光照萌发处理组的培养皿一起放置在培养
室。培养室温度为 25±1℃。光照萌发处理组每 5
天记录萌发种子数 , 自开始萌发之日起 , 持续观察
30天 。黑暗培养组每 5 天在黑暗中打开补充少量
水份 , 30天后打开记录萌发情况。之后在光照下
继续培养 , 观察 、 记录萌发情况 。
1.3 光合特征的测定
在早上采用 Lic-6400光合测定仪加红蓝人工
光源 , 启动光合曲线自动测定程序测定不同光强下
叶片的光合速率 , 绘制光合曲线 。根据光合曲线确
定光补偿点和饱和点 , 分别在种子萌发后的第 3月
和第6月进行 2次测定。光合速率的日动态变化测
定 , 从清晨 7∶00 开始 , 每隔 2小时测定 1 次 , 至
下午19∶00结束 。
1.4 不同光照强度下幼苗生长试验
100日苗移栽至口径 10 cm、 山地红壤为基质
的花盆中 , 一盆一苗。分别放置在全光照及利用遮
荫网形成的 20 %和 70 %遮荫条件下 , 每处理 20
盆 。移栽后第100天测量植株的高和地径 。
2 结果与分析
2.1 光照对旱冬瓜种子萌发的影响
一定的温度和水分是种子萌发的必要条件 , 对
第 2期 总第 103 期
2003年 6 月 云 南 林 业 科 技Yunnan Forestry Science and Technology No.2June.2003
收稿日期:2003-01-02 昆明市林业局天然林保护办公室资助。 第一作者简介:苏文华 (1962-), 男 , 云南昆明人 , 副教授 , 主要从事植物种群生态学和生理生态学研究。
于有些种子光照也是萌发必不可少的条件。旱冬瓜
种子在有光条件和无光条件下的萌发对比试验显示
(表 1), 无光条件下旱冬瓜种子的萌发率极低 , 黑
暗下萌发 30天后 , 3个组的萌发率为 0 , 另外 2组
的萌发率也未超过2 %。当把黑暗下未萌发的种子
移到有光条件下 , 4天后有种子开始萌发 , 最终的
萌发情况与光照萌发的没有明显差异 。表明光照也
是旱冬瓜种子萌发的必要条件。
表 1 黑暗和光照条件下旱冬瓜种子萌发率的比较
Tab.1 Comparison of germination rate of A.nepalensis in light and dark %
处理 萌发率第 1组 第 2组 第 3组 第 4 组 第 5 组
平均
萌发率
与光照培养组的
差异显著性 F 检验
光照培养 23 18 12 17 14 18 -
暗培养 0 2 0 0 1 0.6 <0.01
增补光照 15 13 19 16 20 16.6 >0.5
2.2 旱冬瓜幼苗的光合特征
3月和 6月龄旱冬瓜幼苗叶片光合速率对光照
强度变化的响应曲线见图 1。根据光响应曲线推
测 , 3月龄旱冬瓜幼苗叶片光合作用的光饱和点为
1 000 μmol/m2s , 光补偿点为 12 μmol/m2s。其光饱
和点与典型的阳性植物相当 , 而光补偿点接近阴生
植物[ 3] , 比银杏 (Ginkgo biloba)和鹅掌楸 (Lirio-
dendron chinense)的低[ 4 , 5] , 具有一定的耐阴性。光
照强度超过补偿点后有一定的光抑制现象 , 全光照
条件下光合速率只比饱和光合速率下降 18.2 %。
图 1 旱冬瓜幼苗叶片光合速率对光照强度变化的响应曲线
Fig.1 Light response of net photosynthetic tate (Pn)
in A.nepalensis
6月龄旱冬瓜幼苗叶片光合速率对光照强度变
化的响应曲线与 3月龄苗的有所不同 , 光照强度增
加到 2 000μmol/m2s 仍未测到光饱和点 , 而光补偿
点上升到 21μmol/m2s。
从3月龄苗和6月龄苗的光合曲线来看 , 旱冬
瓜幼苗生长的初期具有一定的耐阴能力 , 适宜在
50 %遮荫条件下生长。随着月龄的增加 , 耐阴能
力下降 , 喜光性增强 , 在全光照的条件下才能生长
良好 。这可能是旱冬瓜在撂荒地和次生裸地能很快
更新的原因之一 。
2.3 旱冬瓜幼苗晴天或阴雨天的光合日进程
图 2为晴天和阴雨天旱冬瓜幼苗叶片光合速率
的日变化情况 。晴天上午 9∶00 光合速率最高 ,
11∶00 ～ 13∶00光合速率有所下降 , 下午 15∶00出现
第 2个峰值。13∶00的光合速率比 9∶00 的下降了
43.5 %, 光合作用存在 “午睡现象”[ 6] 。光合作用
“午睡现象” 的出现是因为中午气温高 , 蒸腾强烈 ,
叶片水分供不应求引起气孔关闭 , 限制了 CO2的交
换导致光合速率降低。当植株处于缺水状态时 , 光
合作用的 “午睡现象” 会更加强烈。在阴雨天气条
件下 , 旱冬瓜幼苗的光合作用不出现 “午睡现象”。
但最大光合速率及日光合积累都不及晴天 。
图2 晴天和阴雨天旱冬瓜幼苗的光合日进程
Fig.2 Diurnal changes of net photosynthetic rate (Pn)
for leaves of A.nepalensis
2.4 不同光照强度下旱冬瓜幼苗高及基径生长
植物生长的物质基础来自光合作用合成的碳水
化合物 , 植物的光合能力与其生长速度有着密切的
联系。旱冬瓜幼苗具有阳性植物的光合特征 , 在遮
荫条件下 , 光合积累减少 , 势必会影响植株的生
长 。表 2列出了 100日苗不同遮荫与全光照条件生
长 100天后的高生长和基径生长量。遮荫降低旱冬
9 第 2期 苏文华等:光照条件对旱冬瓜种子萌发和幼苗生长的影响
瓜幼苗的高生长和基径生长。在 20 %的轻度遮荫
条件下 , 高生长和基径生长也下降了 46.9 %和
44.6 %。在 70 %的重遮荫条件下 , 高生长和基径
生长则下降了 80.1 %和 76.26 %。故旱冬瓜幼苗
不适于在遮荫条件下生长 。
表 2 不同日光照强度下旱冬瓜幼苗高生长
和基径生长比较
Tab.2 Comparison of increment of height and basic diameter
of the seedling at different intensity cm
全日光照 20 %遮荫 70 %遮荫
高生长量 68.2±15.8 36.2±9.1 13.6±2.4
基径生长量 1.3±0.4 0.72±0.2 0.31±0.05
3 结论
旱冬瓜种子具有需光萌发的特性 , 黑暗中即使
种子处于萌发适于的温度和水分条件 , 种子仍保持
休眠状态 , 需接受光照刺激才能解除休眠而萌发 。
旱冬瓜幼苗生长的初期 (3月龄期间)具有一
定的耐阴能力 , 适宜在 50 %遮荫条件下生长 。随
着月龄的增加 , 耐阴能力下降 , 6月龄后在全光照
的条件下才能生长良好。旱冬瓜幼苗不适于在遮荫
条件下生长 , 遮荫会降低高生长量和基径生长量。
晴天 , 旱冬瓜幼苗光合作用存在 “午睡现象” , 当
植株处于缺水状态时 , 光合作用的 “午睡现象” 会
更加强烈。在土壤水分较好时生长更好。
根据旱冬瓜种子的需光特性和幼苗的光合特
征 , 播种育苗时种子不应盖土或盖薄层土 。适宜种
植在水分条件好的次生裸地或撂荒地 , 种植后应及
时除草抚育 。
参考文献:
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[ J] .植物生理学通讯 , 1992 , 28(3):237-243.
Effect of Light on Germination of Seed and Seedling Growth of
Alnus nepalensis
SU Wen-hua1 , ZHANG Guang-fei1 , PANG Hui-xian2 , ZHANG Yi-ning2 , MA Jun2 , WANG Jin2 , SHI Rong-lin3
(1.Institute of Ecology and Geobotany , Yunnan University , Kunming Yunnan 650091 , P.R.China;
2.Institute of Forestry of Kunming , Kunming Yunnan 620223, P.R.China;
3.Yunnan Institute of Forest Reconnaissance and Design, Kunming Yunnan 650031 , P.R.China)
Abstract:The results of seed germination and photosynthesis determination showed that Alnus nepalensis seed was posi-
tive blastic seed , therefore it is not proper to cover the seeds with soil while seeding.The initial stage light compensation
point of A.nepalensis was 12 μmol/m2 s , and the light saturation point was 1 000 μmol/m2s , which indicated that the
seedling of this species was tolerant to shade at initial stage and adapted to grow in shade of 50 %of full light.The capa-
bility of shade tolerance would decrease with the growing of the seedling.Up to the age of six months , the light compen-
sation point attained 21μmol/m2s , and the light compensation point was over 2 000μmol/m2s , seedling could only grow
well under full light , whereas shade would decrease the growth of both height and diameter at ground.In sunny day , the
midday depression of photosynthesis was observed at noon , when the plant was deficit of water , the midday depression of
photosynthesis would increase.It was suggested A.neplanensis at secondary bare land or fallow land , weeding and light
were very important tending measures.
Key words:Alnus neplanensis;seed germination;light condition;seedling growth
10 云 南 林 业 科 技 2003年