Page 45 - 《广西植物》2023年第9期

９ 期 余洪艳等: 水葱和香蒲叶经济性状对模拟增温和 ＣＯ 浓度倍增的响应 １ ５ ９ ３
２
处理间叶经济性状的差异ꎬ显著性水平为 Ｐ<０.０５ꎮ (ＰＣ １) 与 ＴＮ、ＴＰ、Ｐ 和 Ｔ 显著正相关ꎬ但与 Ｃ 显
ｎ ｒ ｉ
运用主成分分析(ＰＣＡ) 来进一步筛选对植物适应 著负相关ꎻ第二主轴(ＰＣ ２)与 Ｇ 显著正相关ꎬ而与
ｓ
增温和 ＣＯ 倍 增 的 主 要 经 济 性 状ꎮ 本 研 究 采 用 ＬＭＡ 显著负相关(表 １)ꎮ 对香蒲叶经济性状的主
２
Ｓｉｇｍａｐｌｏｔ (ｖ. １０.０ꎻ ｈｔｔｐｓ: / / ｓｙｓｔａｔｓｏｆｔｗａｒｅ.ｃｏｍ / )绘 成分分析显示ꎬ前两主轴对总体变异的贡献率分
图软件进行绘图ꎮ 别为 ６６.１２％和 １５.９１％ꎬ合计 ８２.０３ ％( 图 ５:Ｂ)ꎮ
其中ꎬＰＣ １ 与 Ｇ 、Ｐ 、Ｔ 、ＴＮ、Ｃ 和 ＴＰ 显著正相关ꎬ
ｓ ｎ ｒ ｉ
２ 结果与分析 但与 ＬＭＡ 显著负相关ꎻＰＣ ２ 与 ＴＣ 显著正相关(表
１)ꎮ 结果表明这些经济性状在香蒲响应增温和
２.１ 叶 经 济 性 状 对 模 拟 增 温 和 ＣＯ 浓 度 倍 增 的 ＣＯ 浓度倍增过程中发挥了重要作用ꎮ
２
２
响应
与对照组( ＣＫ) 相比ꎬ增温( ＥＴ) 处理下ꎬ水葱 ３ 讨论与结论
的净光合速率( Ｐ ) 显著降低ꎬ但其胞间 ＣＯ 浓度
ｎ
２
(Ｃ )显著增加ꎻＣＯ 浓度倍增(ＥＣ) 处理下ꎬ水葱的 本研究发现ꎬ增温不利于水葱和香蒲的光合生
ｉ ２
Ｃ 和 Ｐ 均显著降低ꎻ气孔导度 ( Ｇ ) 和 蒸 腾 速 率 产ꎬ二者的净光合速率和 Ｎ、Ｐ 含量在增温条件下均
ｓ
ｉ
ｎ
(Ｔ )在 ３ 组之间均不存在显著差异( 图 ３)ꎮ 与水 显著降低ꎬＣＯ 浓度升高不利于香蒲的光合生产ꎬ香
ｒ
２
葱不完全相同ꎬＥＣ 处理对香蒲光合性状的影响更 蒲的净光合速率和 Ｎ、Ｐ 含量在 ＣＯ 浓度倍增条件
２
加明显ꎮ 与 ＣＫ 相比ꎬＥＴ 处理下香蒲的光合性状 下也显著降低ꎬ但两种植物的比叶重在增温和 ＣＯ ２
均未产生显著变化ꎬ但 ４ 个光合参数在 ＥＣ 处理下 浓度倍增条件下均显著升高ꎮ 这一结果体现了水
均显著降低(图 ３)ꎮ ＥＴ 处理下ꎬ水葱的 Ｐ 显著低 葱和香蒲对环境变化响应的差异ꎬ其中ꎬ水葱的光
ｎ
于ꎬ而 Ｃ 显著高于 ＥＣ 处理ꎻ香蒲的 ４ 个光合参数 合参数和营养元素对增温较为敏感ꎬ而对 ＣＯ 浓度
ｉ
２
在 ＥＴ 处理下均显著高于 ＥＣ 处理下的对应值( 图 变化敏感度较低ꎬ而香蒲光合参数和营养元素则对
３)ꎮ 该结果表明水葱的光合能力对增温和 ＣＯ 浓 增温和 ＣＯ 浓度升高均具有较高的敏感度ꎮ
２ ２
度升高均具有较高的敏感度ꎻ香蒲的光合能力则 温度作为影响植物功能性状的关键因子ꎬ外
对 ＣＯ 浓度升高较为敏感ꎬ但对温度变化敏感度较 界环境温度是否达到植物生长所需的最适光合温
２
低ꎮ 水葱和香蒲的 Ｐ 在增温条件下的下降可能是 度对植物的光合速率有重要影响ꎮ 植物光合特征
ｎ
气孔限制和叶肉细胞同化能力降低共同作用的 对温度升高可能存在正向响应( 任洁等ꎬ２０１４)ꎬ负
结果ꎮ 向响应(祁秋艳等ꎬ２０１２)ꎬ或无响应( Ｄｏｖｉｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ
相较于 ＣＫꎬ两种植物的比叶重( ＬＭＡ) 在 ＥＴ ２０２１)ꎬ且与植物的种类和生长阶段等因素密切相
和 ＥＣ 处理下均显著增加ꎬ而其 Ｃ 含量在两组处理 关(Ｙａｍｏｒｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 在短期增温处理的研究
下均与对照组无显著差异( 图 ４)ꎮ 水葱的 Ｎ 和 Ｐ 中ꎬ我们发现水葱和香蒲对短期增温均表现出光
含量在 ＥＴ 处理下均显著低于对照组ꎬ而在 ＥＣ 处 合能力显著升高的趋势( Ｘｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 但是
理下与对照组均无显著差异( 图 ４)ꎮ 与对照组相 长期适应增温之后ꎬ本研究发现水葱和香蒲的光
比ꎬ香蒲的 Ｎ 和 Ｐ 含量在 ＥＴ 和 ＥＣ 处理下均显著 合性状对增温响应的程度虽然不同ꎬ但趋势一致ꎬ
降低ꎬ但二者在 ＥＴ 和 ＥＣ 处理间不存在显著差异 均呈负向响应ꎬ表明从长期来看ꎬ增温 ２ ℃ 超过了

(图 ４)ꎮ 这表明水葱和香蒲的 ＬＭＡ 对增温和 ＣＯ 水葱和香蒲的最适温度ꎬ使二者的光合酶活性下
２
浓度升高均具有较高的敏感度ꎻ水葱的 Ｎ 和 Ｐ 含 降ꎬ光合生产力随之降低ꎬ因此ꎬ长期增温对于这
量对增温具有较高的敏感度ꎬ但对 ＣＯ 浓度升高的 两种植物来说属于逆境ꎮ 研究表明ꎬ增温对光合
２
响应较弱ꎻ香蒲的 Ｎ 和 Ｐ 含量对增温和 ＣＯ 浓度 作用的负向影响有两个原因ꎮ 第一ꎬ可能是因为
２
升高均具有较强的响应ꎮ 气孔限制导致ꎬ增温条件下水葱和香蒲的 Ｇ 均略
ｓ
２.２ 叶经济性状间的性状关联 有下降ꎬ气孔导度下降限制了 ＣＯ 进入叶片内部ꎬ
２
对水葱叶经济性状进行主成分分析ꎬ前两个 导致光合作用原料减少ꎬ进而使 Ｐ 降低ꎮ 第二ꎬ增
ｎ
主轴 对 总 体 变 异 的 贡 献 率 分 别 为 ４９. ４２％ 和 温条件下ꎬ水葱和香蒲的 Ｃ 均升高ꎬ与 Ｐ 的变化方
ｎ
ｉ
２５.７３％ꎬ合计 ７５.１５％( 图 ５:Ａ)ꎮ 其中ꎬ第一主轴 向相反ꎮ Ｃｈｉｋｏｖ 等(２０１６)认为ꎬ如果 Ｐ 和 Ｃ 变化
ｉ
ｎ