【摘 要】
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以多花黄精(Polygonatum cyrtonema)、白及(Bletilla striata)、重楼(Paris polyphylla)、三叶青(Tetrastigma hemsleyanum)和仙茅(Curculigo orchioides Gaertn)等5种药用植物为试验材料,采用无纺布袋种植套种于毛竹林下,设置3个竹林密度梯度(低密度LD,1500-1800株·hm-2;中密度MD,2
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以多花黄精(Polygonatum cyrtonema)、白及(Bletilla striata)、重楼(Paris polyphylla)、三叶青(Tetrastigma hemsleyanum)和仙茅(Curculigo orchioides Gaertn)等5种药用植物为试验材料,采用无纺布袋种植套种于毛竹林下,设置3个竹林密度梯度(低密度LD,1500-1800株·hm-2;中密度MD,2100-2400株·hm-2;高密度HD,2700-3000株·hm-2)和3个水分胁迫水平(轻度干旱LS,停水7 d;中度干旱MS,停水14 d;重度干旱SS,停水21 d),分析了不同试验条件下,5种药用植物叶片色素含量、光响应曲线、叶绿素荧光特性,探讨5种药用植物光响应曲线和叶绿素荧光特性对不同竹林密度和干旱胁迫的响应机制,以期为毛竹林下套种药用植物时竹林密度调控及抗逆栽培研究提供理论依据。主要研究结果如下:1、白及、重楼、三叶青和仙茅在不同竹林密度下叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及总叶绿素(Chl t)含量随竹林密度增加而升高。多花黄精叶片色素含量无显著变化。白及、三叶青和仙茅在高密度竹林下Chl a/b显著降低。干旱胁迫后五种植物Chl a、Chl b及Chl t均显著降低,Chl a/b比值(除白及以外)显著降低。2、白及、三叶青和仙茅在高密度竹林下表观量子效率(AQY)达到最小值。多花黄精、重楼和三叶青在中密度竹林下最大净光合速率(Pmax)达到最大值,白及和仙茅在低密度竹林下Pmax达到最大值。干旱胁迫后五种植物的AQY、Pmax及Rd均呈下降趋势,轻度干旱时AQY和Pmax降幅不显著;中度干旱时AQY降幅白及<多花黄精<重楼<三叶青<仙茅,Pmax降幅白及<多花黄精<仙茅<三叶青<重楼;重度干旱下五种植物AQY和Pmax显著降低。多花黄精、三叶青和仙茅LSP先降后升;多花黄精和三叶青LCP先降后升,白及、重楼和仙茅LCP随胁迫程度加重而升高。3、多花黄精和白及在不同竹林密度下PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)变化不显著;重楼和三叶青在低密度竹林下Fv/Fm达到最小值;仙茅在低密度竹林下Fv/Fm达到最大值。重楼和三叶青在中密度竹林下PSⅡ实际光能转化效率(Y(Ⅱ))和相对电子传递速率(ETR)达到最大值,多花黄精、白及和仙茅在低密度下Y(Ⅱ)和ETR达到最大值。干旱胁迫后五种植物Fo和NPQ呈上升趋势,Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、q L和ETR呈下降趋势,Y(NPQ)随干旱程度加重先升后降,Y(NO)趋势相反,重度干旱时Y(NO)迅速升高。重度干旱胁迫下白及Fv/Fo和Fv/Fm降幅最小,仙茅降幅最大。4、随干旱程度加重,五种植物OJIP曲线O、K、J点升高,P点降低。荧光量子产额相关参数φPo、ψo、φEo呈下降趋势,φDo上升。ABS/CSO、TRO/CSO、ETO/CSO、DIO/CSO等比活性参数和量子产额参数均反映出干旱胁迫后植物光合性能的下降。五种植物PIABS均呈显著下降趋势,对胁迫较其他指标更敏感,多花黄精、白及、重楼、三叶青和仙茅重度干旱下PIABS较CK分别下降47.80%、63.29%、69.62%、92.96%和96.50%。综上所述,在高密度毛竹林下5种药植物光合性能都较差;低密度毛竹林下重楼和白及发生光抑制。多花黄精对毛竹林密度的适应范围较广,中密度下对强光的利用能力最佳;白及和仙茅光合性能随着毛竹林密度的下降而上升,适合在低密度毛竹林下套种,重楼和三叶青适合在中密度毛竹林下套种。白及、多花黄精和重楼在中度干旱时通过调节能量分配,增加天线色素热耗散过剩光能,减缓光合机构受损,降低暗呼吸速率减少消耗,维持一定的光合能力;三叶青和仙茅在中度干旱时光合反应中心不可逆受损,引起非气孔限制;重度干旱时,五种植物光合性能严重衰退。
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