4個寧夏枸杞品種葉片功能性狀的測定與分析

中圖分類號：S567.19 文獻標識碼：A

Determination and Analysis of Leaf Functional Traits of Four Ningxia Wolfberry Cultivars

MA Zhongyan1，CAO Bingl1，2 * （1. Colege of Forestry and Prataculture，Ningxia University，Yinchuan Ningxia 75O021，China; .Ningxia Technical College of Wine and Desertification Prevention，Yinchuan Ningxia 75oo21，China）

Abstract：【Objective】Toexplore theadaptabilityof diferent cultivars ofNingxia wolfberr totheenvironmentand clarifythediffrences inleaffunctionaltraitsamong various varietiesunderthesamesiteconditions.【Methods】Thisexperiment usedfour maincultivarsofNingxia wolfberry（Ningqi1，Ningqi5，Ningqi7，andNingqiO）plantedintheexperimentalfarm of Ningxia Universityasexperimentalmaterials.Themainfunctionaltraitsoftheirleavesweremeasured，andthediferences inleaf orphologicalindicators，relativechlorophyllcontent，photosyntheticcharacteristics，andotherfunctionaltraitsamong diferentcultivars were analyzedandcompared.【Results】：TheresultsshowedthattheleaffunctionaltraitsofthefourcultivarsexhibitedsignificantdiferencesinmorphologicalandphotosyntheticcharacteristicsSpecificaly，leafthickness，leaf length，andrelativechlorophyllcontentshowedhighlysignificantdiferences；leafarea，leafdrymatercontent，andinstantaneous water useeficiency exhibited significant diferences；whereas leaf width，specificleaf area，transpirationrate，and photosynthetic rate did not show significant differences.Ningqi7and Ningqi1O had larger leaf thickness values（1 ?430mm and 0.916mm ，respectively），smaller specific leaf area values and 8637.93cm²?g^-1 ，respectively），and higher leaf dry matter contents （0.231g?g^-1 and 0.184g?g^-1 ， respectively）. In contrast，Ningqi l and Ningqi 5 had smallerleaf thicknessvaluesandlargerspecificleafarea values.【Conclusion】Theexperimentalresults provideareferenceforthe variety selection and eficient cultivation of Ningxia wolfberry.

Keywords：Ningxia wolfberry；different cultivars；leaf functional traits

植物在長期的適應和進化過程中，形成了一系列能夠反映其對外界環境變化響應的特征[1]，使其具有資源獲取、利用、保留等一系列活動的關鍵屬性，從而使植物生長策略能夠通過單獨或協同作用對環境變化做出響應，同時也反映了生態系統功能的變化[2]。葉片是植物進行光合作用、呼吸作用和蒸騰作用的主要器官，調節植物與外界之間的水分和氣體交換以及光照等資源的獲取[3]。植物葉片功能性狀主要包括結構性狀、形態性狀和生理性狀等一些可以科學地量化的生活指標[4]，不同的葉片功能性狀可以反映植物對光照、水分、營養物質等環境因子的適應，以及生長發育、資源利用、物質運輸等因素的權衡關系[5]。葉片性狀是非常重要的植物功能性狀，具有測定方法簡單、可塑性大的特點，通過將植物葉片性狀和環境狀況相關聯，并進行相關分析和研究，有利于探究植物對環境的適應性。為了深入探討和研究植物葉片功能性狀的適應性，需要在不同環境或不同植物品種之間建立相應的聯系，可以更好地揭示植物對周圍環境的適應性，為植物資源的挖掘和栽培利用提供科學依據[6]。

寧夏枸杞（Lycium barbarumL.）為茄科（Solanaceae）枸杞屬（Lycium）多年生落葉灌木[7]，其果實富含枸杞多糖、黃酮、甜菜堿等生物活性物質[8]，是一種藥食同源的經濟林樹種。寧夏枸杞喜光、耐寒、較耐鹽堿，在沙土、弱堿性土和沙質土壤上均可生長。目前對寧夏枸杞的育種、栽培、有害生物防治、果實與葉片特色產品加工、果實生物活性物質提取利用等均有研究報道，但關于寧夏枸杞品種葉片功能性狀方面的研究還鮮有報道。本試驗以寧夏大學實驗農場種植的4個寧夏枸杞品種為試驗對象，對其葉片功能性狀進行測定，分析比較不同品種的葉面積、葉片厚度、比葉面積、葉干物質含量、凈光合速率、蒸騰速率、瞬時水分利用效率等功能性狀指標的差異性，以期為寧夏枸杞的品種選育與高效栽培提供參考。

試驗材料與方法

1. 1 試驗地點

本試驗于2023年3月—2024年3月進行，地點在寧夏大學實驗農場枸杞種植園（ N38^°13^′ 50.34^′′ ， E106^°14^′22.19^′′） ，海拔 1116.86m ，土壤類型為灌於土；溫帶干旱性氣候，年均溫8.7^°C ，年均降水量 201.4mm ，雨季集中于6月—8月份，黃河水灌溉。

1.2 試驗材料

試驗材料為購置于寧夏枸杞研究所的寧夏枸杞寧杞1號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞10號4個品種的1年生扦插苗。

1.3 試驗設計

采用單因素試驗設計，3次重復（每重復栽植20株），每一品種栽植60株。2023年3月對試驗田開溝整地，添加秸稈施有機肥后回填，4月初將購置的寧杞1號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞10號4個品種在浸泡根系后進行栽植，定植株行距為 1.5m×4m 。苗木栽植后，對試驗田進行灌水和日常管理。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 葉片形態指標

2023年6月下旬，從寧夏枸杞的4個品種中各選取5株有代表性的苗木進行標記。每株苗木選取3枝生長一致的新梢，并在每個新梢選取第4至第6枚葉片，每株苗木取樣9枚，4個品種共取樣180枚葉片作為試驗材料。

用精度為萬分之一的天平稱量各品種葉片鮮重；采用便攜式葉面積儀進行葉片掃描，測定葉片面積；葉片自然風干后，稱量各品種葉片干重，各指標每次測定9枚葉片，求取平均值，每一品種重復5株；并計算比葉面積和干物質含量。

比葉面積 葉面積（ cm² ）/葉片干重（g）

干物質含量 °eq 葉片干重（g）/葉片鮮重（g）。

1.4.2葉片葉綠素相對含量

2023年6月下旬，在被標記的3枝新梢的第4至6枚葉片各取樣3枚葉片，每株苗木取樣9枚，4個品種共取樣180枚葉片。采用SPAD502葉綠素測定儀，測定樣葉的葉綠素相對含量，每一品種重復5株，記錄數據。

1.4.3葉片光合特性指標

2023年7月中旬，在被標記的3枝新梢的第4至6枚葉片各取樣3枚葉片，每株苗木取樣9枚，4個品種共取樣180枚葉片。采用TARGAS一1便攜式光合儀（PPSystems）測定光合作用主要參數，測定時采用外接光源測定光合參數。測定指標為4個品種葉片的凈光合速率和蒸騰速率，并計算瞬時水分利用效率：凈光合速率與蒸騰速率的比值，每一品種重復5株，記錄數據。

1.5 數據處理

采用Exce12010對所得到的數據進行統計，并利用SPSS26.0軟件對數據進行分析，采用單因素方差分析和Duncan多重比較方法進行分析，比較4個寧夏枸杞不同品種間葉片功能性狀的差異。

2 結果與分析

2.1寧夏枸杞不同品種葉片主要形態功能性狀比較

由圖1可知，4個寧夏枸杞品種的葉片厚度呈極顯著差異（ 。寧杞7號的葉片厚度比寧杞1號、寧杞5號、寧杞10號分別厚 161.8% 89.5% 和 58.2% ，有極顯著差異；而寧杞1號的葉片厚度值最??；4個品種的葉片厚度大小排序為寧杞7號（ 1.44mm ） gt; 寧杞10號（ （0.91mm） ）gt; 寧杞5（ （0.76mm） 號 gt; 寧杞1號 （0.55mm） 0°

4個寧夏枸杞品種的葉面積呈顯著差異（ Plt; 0.05）。寧杞5號的葉面積比寧杞1號、寧杞7號、寧杞10號分別大 142.4% ， 21.1% 和 17.2% ，有顯著差異；而寧杞1號的葉面積值最??；4個品種的葉面積大小排序為寧杞5號（ 433.72cm² ） gt; 寧杞10號（ 369.93cm² ） gt; 寧杞7號（ 358.17cm² ） gt; 寧杞1號 （178.93cm² ）。

4個寧夏枸杞品種的葉長呈極顯著差異（ Plt;0.01）。寧杞5號的葉長比寧杞1號、寧杞7號、寧杞10號分別長 58.9% ， 16.8% 和 12.6% ，有極顯著差異；而寧杞1號的葉片長度值最??；4個品種的葉片長度大小排序為寧杞5號 （51.74mm）gt; 寧杞10號（ ） gt; 寧杞7號0 44.28mm ） gt; 寧杞1號 （32.57mm） 。

4個寧夏枸杞品種的葉片寬度無顯著差異?Pgt;0.05? 。寧杞5號的葉片寬比寧杞1號、寧杞7號、寧杞10號分別寬 59.3% ， 1.7% 和 8.3% 而寧杞1號的葉片寬度值最??；4個品種的葉片寬度大小排序為寧杞5號（ 12.14mm ） gt; 寧杞7號（ ?11.94mm ） gt; 寧杞10號（ 11.21mm ） gt; 寧杞1號（ 7.62mm 。

4個寧夏枸杞品種的葉片比葉面積無顯著差異（Pgt;0.05） 。寧杞1號的比葉面積比寧杞5號、寧杞7號、寧杞10號分別大 2.5% ， 18% 和 6.3% 差異不顯著；4個品種的比葉面積大小排序為寧杞1號（918.27 cm² ： g^-1 ） gt; 寧杞5號（ 895.80cm²?g^-1 ） gt; 寧杞10號（ 863.79cm²?g^-1 ）gt; 寧杞7號 （778.14cm²?g^-1） 。

2.2寧夏枸杞不同品種葉片干物質含量的比較

由圖2可知，4個寧夏枸杞品種的葉片干物質含量呈顯著差異（ Plt;0.05） 。寧杞1號的葉片干物質含量比寧杞5號、寧杞7號、寧杞10號分別大 36.9% ， 31.1% 和 6.2% ，有顯著差異；而寧杞5號的葉片干物質含量最?。?個品種的葉片干物質含量大小排序為寧杞1號 （0.241g?g^-1 ） gt; 寧杞7號 （0.227g?g^-1 ） gt; 寧杞10號 （0.184g?g^-1 ）gt; 寧杞5號 （0.176g?g^-1） 。

2.3寧夏枸杞不同品種葉綠素相對含量的比較

由圖3可知，4個寧夏枸杞品種的葉片葉綠素相對含量呈極顯著差異（ Plt;0.01? 。寧杞10號比寧杞1號、寧杞5號、寧杞7號分別大 9.1% 36.9% 和 18.0% ，有極顯著差異；而寧杞5號的葉綠素相對含量最小；4個品種的葉片葉綠素相對含量大小排序為寧杞10號（54.38SPAD） gt; 寧杞1號（49.83SPAD） gt; 寧杞7號（46.08SPAD）gt; 寧杞5號（39.72 SPAD）。

2.4寧夏枸杞不同品種葉片光合特性的比較

由圖4可知，4個寧夏枸杞品種的葉片瞬時水分利用效率呈顯著差異（ Plt;0.05） 。寧杞7號比寧杞1號、寧杞5號、寧杞10號分別大 47.0% .45.1% 和 46.5% ，有顯著差異；而寧杞1號葉片瞬時水分利用效率最??；4個品種的葉片瞬時水分利用效率大小排序為寧杞7號 （4.4mmol?mol^-1）gt; 寧杞5號 （3.06mmol?mol^-1 ） gt; 寧杞10號（3.03mmol ?mol^-1 ） gt; 寧杞1號 （3.02mmol?mol^-1 ）°

4個寧夏枸杞品種的葉片蒸騰速率無顯著差異（Pgt;0.05） 。寧杞5號葉片蒸騰速率比寧杞1號、寧杞7號、寧杞10號分別大 27.4% ， 75.5% 和35.0% ；寧杞7號葉片蒸騰速率最??；4個品種的葉片蒸騰速率大小排序為寧杞5號（ 4.09mmol H₂Om^-2s^-1 ） gt; 寧杞1號（3.21mmol H₂Om^-2s^-1. ）gt; 寧杞10號（3.03mmol H₂Om^-2s^-1 ） gt; 寧杞7號（2.33 mmol H₂Om^-2s^-1 ）。

4個寧夏枸杞品種的葉片凈光合速率無顯著差異 （Pgt;0.05） 。寧杞5號葉片凈光合速率比寧杞1號、寧杞7號、寧杞10號分別大 33.0% ， 26.7% 和 55.6% ；寧杞1號葉片凈光合速率最小；4個品種的葉片凈光合速率大小排序為寧杞5號（ 12.70μmol CO₂m^-2s^-1 ） gt; 寧杞7號（ （10.02μmol CO₂m^-2s^-1 ） gt; 寧杞1號（ 9.55μmol （20號 CO₂m^-2s^-1 ）gt; 寧杞10號 （8.16μmolCO₂m^-2s^-1） 。

3討論與結論

植物即使生長在相同或相似的環境中，其葉面積、比葉面積、干物質含量和光合特性等葉片功能性狀都會存在顯著的種間或種內差異[9-11]，這是植物在長期進化過程中適應光、水、養分等環境變化形成的生存策略[12-13]。本研究中，我們對 4個寧夏枸杞品種的葉片功能性狀進行測定和分析，探究它們在相同立地條件下的適應性差異。研究結果表明，寧夏枸杞的4個主栽品種（寧杞1號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞10號）在葉片形態、生理特性等方面均存在顯著差異。在葉片形態方面，葉片厚度、葉面積、葉長和葉寬等形態指標的差異反映了不同品種對光照、水分和營養資源利用的策略。寧杞7號的葉片厚度顯著高于其他品種，具有較強的結構支持和水分保持能力，可以適應更為干旱的環境條件。寧杞5號較大的葉面積和葉長有助于其更有效地捕獲光能，提高光合作用效率。比葉面積和干物質含量的差異揭示了不同品種在資源分配和利用效率上的不同策略。比葉面積較大的品種（如寧杞1號）通常具有較高的資源獲取能力，但在資源利用效率上可能不如比葉面積較小的品種（如寧杞7號）。干物質含量的差異則可能反映了葉片的結構強度和水分保持能力。在生理特性方面，葉綠素相對含量、凈光合速率、蒸騰速率和瞬時水分利用效率的測定結果表明，不同品種在光合作用和水分利用方面具有不同的適應機制。寧杞10號較高的葉綠素含量可能有助于提高光能捕獲效率，寧杞5號較高的凈光合速率和瞬時水分利用效率則表明其在光合作用和水分利用方面具有較高的效率?？傮w而言，寧杞7號與其他品種相比具有較低的葉面積和比葉面積，較大的葉片厚度，能減少水分散失，加強對環境的適應性，同時具有較大的葉片干物質含量，表現出較好的生長狀況，資源利用能力較高，但是寧杞7號的凈光合速率和葉綠素含量較低，建議可以對其加強管理，合理施肥，進行調節，可在與本試驗地區具有相似生境的地區廣泛栽植，以期提高當地的枸杞產量。

本試驗初步探明在相同立地條件下，寧夏枸杞的4個主栽品種（寧杞1號、寧杞5號、寧杞7號、寧杞10號）在葉片形態、生理特性等方面存在一定差異，但在長期適應環境的過程中，各品種形成的性狀組合來較好的適應環境還需要長期觀測，不同立地條件、生長階段以及冠層結構及葉片解剖結構特征對葉片功能性狀的影響也需要深入研究，以便更全面地掌握寧夏枸杞品種的適應性和生態功能，本試驗結論可為寧夏枸杞的品種選育與高效栽培提供參考。

參考文獻

[1］張陳飛，許文燕，李睿，等.植物葉片功能性狀與功能性狀網絡的研究進展[J].農業與技術，2024，44（15）：1-6.

[2]董紅霞，楊智姣，楊磊，等.植物功能性狀對半干旱黃土區生態系統多功能性的影響[J].山西大學學報（自然科學版），2023，46（5）：1227-1238.

[3]WRIGHTIJ，REICHPB，CORNELISSENJHC，etal. As-sessing the generalityof global leaf traitrelationships[J].Newphytologist，2005，166（2）：485-496.

[4]孫梅，田昆，張賚，等.植物葉片功能性狀及其環境適應研究[J].植物科學學報，2017，35（6）：940-949.

[5]靳莎，閆淑君，黃柳菁，等.植物葉功能性狀間的權衡研究進展[J].四川林業科技，2019，40（5）：96-103.

[6]蔡雅潔.不同品種板栗在遷西地區葉片功能性狀及養分再吸收研究[D].北京：北京林業大學，2020.

[7]周倩倩，王有科，李捷，等.不同基質與插穗規格對枸杞扦插生長的影響[J].甘肅農業大學學報，2012，47（3）：96-101，106.

[8］茍琪，呂燕，張濤，等.寧夏枸杞葉不同生長時期內生細菌群落動態及其影響因素[J].生態學雜志，2020，39（8）：2593-2601.

[9]蘇文華，施展，楊波，等.滇石櫟沿緯度梯度葉片功能性狀的種內變化[J].植物分類與資源學報，2015，37（3）：309-317.

[10]ROBSON T M， SANCHEZ-G6MEZ D，CANO F J，et al.Variation in functional leaf traits among beech provenancesduring a Spanish summer reflects the differences in their origin[J]Tree geneticsamp; genomes，20l2，8（5）：1111-1121.

[11]隆慶之，杜虎，蘇樑，等.喀斯特常綠落葉闊葉林木本植物功能性狀變異及其適應策略[J].生態學報，2023，43（21）：8875-8883.

[12]VITASSE Y，LENZ A，KOLLAS C，et al. Genetic vs. non-genetic responses of leaf morphology and growth to elevationin temperate tree species[J].Functional ecology，2Ol4，28（1）：243-252.

[13］于鴻瑩，陳瑩婷，許振柱，等．內蒙古荒漠草原植物葉片功能性狀關系及其經濟譜分析[J]．植物生態學報，2014，38（10）：1029-1040.