自然降温对桂花叶片形态和生理特征的影响

作者：郭成圆; 孟长军; 杜喜春; 井富贵; 王跃飞; 马琳娜^*

来源：生态科学, 2021, 40(04): 161-168.

DOI：10.14108/j.cnki.1008-8873.2021.04.018

• 叶面积
• 气孔密度
• 比叶重
• 适应策略
• 功能性状

叶片是植物对自然降温响应最敏感的器官之一。2017年7月至翌年6月间以西安市园林绿化植物桂花(Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.)为材料,探究自然降温对桂花叶片形态和生理特征的影响,阐明桂花叶片对自然降温过程的适应策略,为北方森林城市建设物种筛选提供理论基础。结果显示:(1)桂花叶面积与月均温度呈显著正相关(r=0.704, P<0.01),叶面积最大值比最小值大了110.71%。桂花比叶重(LMA)在2017年7月为最小值(6.49 mg·cm-2),翌年1月升至最大(14.78 mg·cm-2), LMA与叶片相对含水量(RWC)呈显著负相关关系(r=-0.563, P<0.01)。月均温度从30.5℃下降到-0.9℃,桂花叶片干物质含量(LDMC)呈现缓慢增加的趋势。(2)桂花叶片气孔以密而小的方式应对自然降温,密度与长度显著负相关(r=-0.446,P<0.01),气孔密度和长度分别与月均温度呈负和正相关(r=-0.509,P<0.01;r=0.541, P<0.01);(3)桂花叶片叶绿素a含量在7月到10月维持在较高值(18.66 mg·g-1), 12月较此值下降了44.3%。叶绿素b含量在12月达到最大值7.56mg·g-1,存在显著的月份差异(P<0.01),类胡萝卜素含量在自然降温过程中呈现缓慢下降的趋势,最大值比最小值高出36.5%。桂花RWC与月均温度呈正相关(r=0.548, P<0.01),月均温度30.5℃时为最高值80.3%,翌年3月降至最低,下降幅度50.9%(P<0.01)。研究表明,桂花为应对北方秋冬季大幅度的自然降温将通过增加叶片干物质的投入和储备,调整气孔形态为密而小,降低叶片相对水分含量,控制体内温度与水分的平衡,来达到叶片生理与形态之间的有效整合。

• 单位
  中国科学院植物研究所; 西安文理学院