环境因子对高节竹叶片叶绿素值的影响

2014-05-17 00:24俞文仙杨清平黄世明郭子武余德权
浙江林业科技 2014年2期
关键词:坡位阳坡陡坡

俞文仙,杨清平,黄世明,郭子武*,余德权

(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)

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)

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。

高节竹;SPAD值;立竹年龄;坡度;坡位;坡向

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。

表1 不同坡度高节竹叶片叶绿素值

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

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

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。

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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)

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.

Phyllostachys prominens; SPAD value; bamboo age; slope degree; slope position; slope aspect

S718.43

B

1001-3776(2014)02-0036-04

2013-09-12;

2014-01-12

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)

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。

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