鄭奕彬，熊寧旺，曾 德，王婧雯，孫 衛(wèi)，*

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆烏魯木齊市植物園，新疆 烏魯木齊 830000）

玉簪為百合科玉簪屬多年生宿根草本花卉，其耐寒、喜蔭，具有很高的觀賞價(jià)值和藥用價(jià)值［1］。在長期的栽培選育過程中，已命名的玉簪屬園藝栽培品種有4000個(gè)以上［2］，且形成了多種葉片色系的品種群，如綠色、黃色、藍(lán)灰色、白色及花葉等顏色［3］。近年來，玉簪被不斷引種改良后，培育出了許多優(yōu)良品種，具有抗旱、抗寒及耐陰等特點(diǎn)。為我國干旱地區(qū)引種栽培耐陰植物及推廣應(yīng)用提供了豐富的材料，成為干旱地區(qū)林下觀賞花卉的重要組成部分。

由于大多數(shù)玉簪喜潮濕蔭涼環(huán)境，因此，干旱地區(qū)的玉簪多種植于林地下，涼爽的環(huán)境有利于玉簪的生長。但經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如果林下光強(qiáng)過弱，其生長緩慢，分株能力差，甚至不能開花，失去了其作為地被的價(jià)值；如果光線過強(qiáng)，即使是林間隙的強(qiáng)光，也會(huì)使其葉片灼傷，影響其觀賞性［4］。干旱地區(qū)光照強(qiáng)度大，即使將玉簪種植于林地下，部分玉簪葉片還是會(huì)因?yàn)殛柟馔高^林間隙和西曬等原因被灼傷而黃化。

當(dāng)前，已有眾多學(xué)者研究了光照強(qiáng)度、光質(zhì)等因素對(duì)玉簪生長情況的影響。劉東煥等［4］研究得出，不同色系玉簪在全光下的葉片都有不同程度的焦邊或漂白現(xiàn)象，最大凈光合速率和開花量也是以全光下最低，表明玉簪不耐強(qiáng)光。通過控制光照強(qiáng)度，研究不同品種玉簪的耐陰性，李金鵬等［5］在50%全光照的栽培條件下，研究出霹靂、六月、阿爾伯瑪真納塔、金冠、山中脊、金標(biāo)等品種是適宜在哈爾濱推廣應(yīng)用的玉簪品種。光照強(qiáng)度還影響玉簪的物質(zhì)積累，如金鷹、黃金葉2個(gè)品種分別在50%、30%透光率條件下，植株的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量達(dá)到峰值，表明適當(dāng)?shù)恼陉幱兄诠夂袭a(chǎn)物的積累。光照強(qiáng)度還會(huì)影響植株生物量的積累，如劉金嶺等［6］研究表明，4種供試玉簪在50%~100%光照強(qiáng)度處理下，植株的生物量呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，在70%透光率時(shí)生物量積累最大。

目前，光照強(qiáng)度對(duì)干旱地區(qū)玉簪生長的影響還鮮有報(bào)道。干旱地區(qū)氣候極端，光照強(qiáng)度大，作為陰生植物的玉簪，要在干旱地區(qū)健康生長，葉片不被陽光灼傷，還需要進(jìn)一步的研究和測量。因此，本研究對(duì)同種玉簪的不同葉色進(jìn)行光照強(qiáng)度和光照時(shí)長的測定，探究1 d內(nèi)不同的光照強(qiáng)度和光照時(shí)長對(duì)玉簪葉色的影響，以期為玉簪在干旱園林中的推廣和應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)以烏魯木齊市植物園內(nèi)大量栽植的大葉玉簪（Hosta plantaginea（Lam.） Asch.）為試驗(yàn)材料，測試植株長勢均一，栽培條件一致。試驗(yàn)于2022年6月在烏魯木齊市植物園玉簪地內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2 .1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1.1 試驗(yàn)1 根據(jù)葉色由淺到深隨機(jī)選取玉簪植株，每組選取7株，共4組（A、B、C、D），分別測定光照強(qiáng)度（每隔1 h測1次）、土壤水分、土壤鹽分、植株大小和Lab值。

1.2.1.2 試驗(yàn)2 試驗(yàn)2為補(bǔ)充試驗(yàn)，根據(jù)葉色綠度a值由小到大選取玉簪植株，每組選取7株，共2組（A、B 2組），分別測定光照強(qiáng)度（每隔0.5 h測1次）、土壤水分、土壤鹽分、植株大小和Lab值。

1.2.2 測定方法 光照強(qiáng)度（Lx）：用LX-1010B光照強(qiáng)度測定儀測定光照強(qiáng)度。選擇晴朗天氣，保證環(huán)境條件一致的情況下，試驗(yàn)1在8:05~21:05每隔1 h測1次，每株植株測定14次，取平均值；試驗(yàn)2在8:15~21:15每隔0.5 h測1次，每株植株測定27次，取平均值。

土壤水分和土壤鹽分：采用HM-TY土壤鹽分速測儀測定植物周圍的土壤鹽分，采用HM-S土壤水分速測儀測定土壤水分；土壤水分和土壤鹽分的測定取樣均采用在每個(gè)植株周圍選擇3個(gè)點(diǎn)，取其平均值。

植株大?。河娩摼沓叻謩e測量植株的株高、冠幅和最外圍3片葉子的長和寬，葉片的長和寬，取其平均值。

葉色（Lab）：用NR145電腦色差儀測定葉色。每株植株選取3片葉子，每片葉子選取5個(gè)點(diǎn)取樣，每株植株測定15次，取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2021軟件和SPSS 26.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)1

試驗(yàn)1是根據(jù)肉眼觀測將玉簪葉色由深到淺進(jìn)行排列，隨機(jī)選取4組玉簪葉色出現(xiàn)漸變的地點(diǎn)，在同一天同時(shí)測定玉簪葉面所受到的光照強(qiáng)度和葉色綠度a值。

2.1.1 測試植株光照強(qiáng)度對(duì)玉簪葉色的影響 由圖1可以看出，光照強(qiáng)度與葉色綠度a值之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，與肉眼觀測結(jié)果一致。但對(duì)圖1中的擬合方程進(jìn)行求導(dǎo)后可得，葉色綠度a值與光照強(qiáng)度曲線拐點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在第二象限，拐點(diǎn)值為（x=-4.427，y=14.705）；因此當(dāng)光照強(qiáng)度為負(fù)值時(shí)，葉色綠度a值達(dá)到最大值，但此時(shí)植物無法進(jìn)行光合作用，不符合客觀實(shí)際情況。根據(jù)分析可以推測：光照強(qiáng)度對(duì)玉簪葉片綠度的影響十分敏感，每隔1 h對(duì)光照強(qiáng)度的測定不能反映真實(shí)光照強(qiáng)度與葉片綠度之間的關(guān)系，有必要增加光照強(qiáng)度的觀測頻率，以便更好地?cái)M合光照強(qiáng)度與葉片綠度之間的關(guān)系。

圖1 測試植株光照強(qiáng)度對(duì)玉簪葉色綠度a值的影響

2.1.2 測試植株光照強(qiáng)度、土壤濕度與葉色綠度a值的相關(guān)性分析 張起源等［6-7］研究發(fā)現(xiàn)，隨著干旱脅迫時(shí)間的延長，玉簪的葉綠素含量以及干物質(zhì)的質(zhì)量會(huì)增加，且凈光合速率下降，說明土壤濕度對(duì)玉簪葉色綠度a值存在著一定的影響，因此引入土壤濕度因素，將土壤濕度與光照強(qiáng)度兩者對(duì)葉色綠度a值的影響進(jìn)行對(duì)比。

應(yīng)用多元線性回歸對(duì)光照強(qiáng)度、土壤濕度與葉色綠度a值進(jìn)行分析可知（表1），光照強(qiáng)度、土壤濕度與葉色綠度a值之間存在明顯的相關(guān)性，且光照強(qiáng)度和土壤濕度這2個(gè)影響因素與葉色綠度a值均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。當(dāng)Beta值為負(fù)數(shù)時(shí)，該值越小影響越大，光照強(qiáng)度對(duì)葉色綠度a值的影響（Beta=-0.867）大于土壤濕度的（Beta=-0.075），說明在這2個(gè)影響因素中，光照強(qiáng)度對(duì)葉色綠度a值的影響起主導(dǎo)作用。

表1 光照強(qiáng)度、土壤濕度與葉色綠度a值的線性 回歸分析結(jié)果

2.2 試驗(yàn)2

試驗(yàn)2為進(jìn)一步精確化的補(bǔ)充試驗(yàn)。由試驗(yàn)1可知，葉色綠度a值受光照強(qiáng)度影響顯著，但試驗(yàn)1中全部測試植株試驗(yàn)曲線的拐點(diǎn)出現(xiàn)在第二象限，光照強(qiáng)度為負(fù)值時(shí)，葉色綠度a值達(dá)到最大值，不符合植物的實(shí)際生長情況，因此，本研究認(rèn)為這是光照測試頻率太低造成的影響，測定時(shí)間間隔太大，不能反映真實(shí)的光照強(qiáng)度平均水平。因此，試驗(yàn)2根據(jù)葉色綠度a值由小到大進(jìn)行排列并選取玉簪植株，且增加光照強(qiáng)度測試的頻率，由每隔1 h測1次改為每隔0.5 h測1次，更精確地?cái)M合全天光照強(qiáng)度，更準(zhǔn)確地反映光照強(qiáng)度對(duì)玉簪葉色的影響。

2.2.1 測試植株光照強(qiáng)度對(duì)玉簪葉色的影響 從圖2可以看出，在增加光照強(qiáng)度的測試頻率后，試驗(yàn)2曲線的R2值（R2=0.829）比試驗(yàn)1的（R2=0.743）更大，表明在增加光照強(qiáng)度測試頻率后，光照強(qiáng)度和葉色綠度a值之間的擬合效果更好。另外，對(duì)光照強(qiáng)度和葉色綠度a值生成的曲線方程y=-0.0276x2+ 0.6129x+9.9882進(jìn)行求導(dǎo)可知，試驗(yàn)2曲線在第一象限出現(xiàn)了拐點(diǎn)（x=11100，y=13.39），這與試驗(yàn)1不同，說明玉簪葉片對(duì)光照強(qiáng)度高度敏感，短時(shí)間增加光照強(qiáng)度即可明顯影響葉片綠度。

圖2 測試植株光照強(qiáng)度對(duì)玉簪葉色綠度a值的影響

將試驗(yàn)2曲線數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得出，A組玉簪葉色綠度a值在10.91~11.28時(shí)，光照強(qiáng)度從16180 lx下降到了7370 lx；B組玉簪葉色綠度a值在11.82~12.63時(shí)，光照強(qiáng)度從23480 lx下降到12860 lx，說明玉簪需要的平均光照強(qiáng)度處于較低水平。這與試驗(yàn)2曲線中反映的規(guī)律相同，曲線中當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到最大值11100 lx時(shí)，葉色綠度a值為13.39；當(dāng)光照強(qiáng)度在0~11100 lx之間時(shí)，葉色綠度a值有輕微的提高；當(dāng)光照強(qiáng)度＞11100 lx時(shí)，葉色綠度a值受光照強(qiáng)度影響，下降幅度明顯，即當(dāng)光照強(qiáng)度超過11100 lx后，會(huì)加速玉簪葉色的黃化程度，甚至灼傷葉片。

通過觀測曲線方程、玉簪綠度a值和葉片顏色可知，將玉簪葉色綠度a值控制在13.3時(shí)，是葉片綠度較為理想的狀態(tài)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的光照平均強(qiáng)度分別為9290、12920 lx。結(jié)合上述分析可知，以烏魯木齊市為代表的干旱地區(qū)應(yīng)當(dāng)將玉簪所受到的每日光照強(qiáng)度平均值控制在9000~13000 lx內(nèi)，有利于玉簪葉片保持正常的生長狀態(tài)和葉色綠度；超過這個(gè)范圍，光照強(qiáng)度增大，玉簪葉色會(huì)加速黃化，生長也會(huì)受到影響。

2.2.2 測試植株光照強(qiáng)度、土壤濕度與玉簪葉色綠度a值的相關(guān)性分析 由表2可知，加大光照強(qiáng)度的測試頻率后，葉色綠度a值與光照強(qiáng)度仍然存在明顯的相關(guān)性（R2=0.642）。但土壤濕度對(duì)葉色綠度a值的影響與試驗(yàn)1不同，試驗(yàn)1土壤濕度與葉色綠度a值呈負(fù)相關(guān)，試驗(yàn)2的土壤濕度B值為0.182，與葉色綠度a值呈正相關(guān)，這可能是由于在測量試驗(yàn)1的前一天，植物園對(duì)玉簪植株進(jìn)行了灌溉澆水，使得土壤濕度與葉色綠度a值之間的關(guān)系有所變化。

表2 光照強(qiáng)度、土壤濕度與葉色綠度a值的線性 回歸分析結(jié)果

通過對(duì)試驗(yàn)2的光照強(qiáng)度和土壤濕度Beta值進(jìn)行比較可知，光照強(qiáng)度的Beta值為-0.894，土壤濕度的Beta值為0.145，說明光照強(qiáng)度對(duì)葉色綠度a值的影響與試驗(yàn)1相同，仍然呈負(fù)相關(guān)，而土壤濕度對(duì)葉色綠度a值的影響則呈正相關(guān)；從Beta值的數(shù)值大小來看，光照強(qiáng)度依然是影響葉色綠度a值的主導(dǎo)影響因素。

2.3 葉面積與光照強(qiáng)度之間的相關(guān)性分析

從表3可以看出，試驗(yàn)1和試驗(yàn)2的葉面積平均值與日平均光照強(qiáng)度的Beta值均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，說明隨著光照強(qiáng)度的下降，玉簪葉面積會(huì)增加。這可能是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度下降，特別適合玉簪的外部生長環(huán)境特點(diǎn)，增加了玉簪的營養(yǎng)生長，因而葉面積量變大。研究表明，不同玉簪品種對(duì)光照度的適應(yīng)性不同，一定光照范圍內(nèi)，玉簪屬植物通過調(diào)整株高及葉片生物量，使其能量保持相對(duì)穩(wěn)定，這是對(duì)遮陰環(huán)境的一種適應(yīng)發(fā)展策略，當(dāng)遮光嚴(yán)重時(shí)，生長發(fā)育受阻，嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)出黃化、瘦弱及死亡的癥狀［8］。因此，在蔭處的玉簪植株通過增加葉面積來保障自身的能量吸收和物質(zhì)轉(zhuǎn)換，避免葉片瘦弱甚至植株死亡。

表3 光照強(qiáng)度和葉面積的線性回歸分析結(jié)果

3 結(jié)論與討論

玉簪作為陰生植物，在干旱園林中常被栽植于林下，不僅能夠綠化樹蔭下的空地，豐富林下空間，因其在夏季開花，還具有良好的觀賞效果；而樹冠遮擋了強(qiáng)烈陽光，這種方法避免了陽光對(duì)玉簪葉片的直射，為玉簪提供了良好的生長環(huán)境。在林地中心陰涼處，玉簪長勢旺盛，但在林地四周無法提供樹蔭的區(qū)域，玉簪植株則表現(xiàn)出葉片黃化嚴(yán)重，甚至焦化等情況。

通過精確測定不同葉色玉簪植株上的光照強(qiáng)度，試驗(yàn)1、試驗(yàn)2均表現(xiàn)出玉簪葉色對(duì)光照強(qiáng)度極其敏感。試驗(yàn)1光照強(qiáng)度測試頻率為每小時(shí)測1次，經(jīng)求導(dǎo)可知，葉色與光照強(qiáng)度曲線拐點(diǎn)出現(xiàn)在第二象限，光照強(qiáng)度為負(fù)值時(shí)，葉色綠度a值為最大值，與實(shí)際情況不符。在試驗(yàn)2中增加測試頻率，每0.5 h測1次，更精確地?cái)M合了自然光照的強(qiáng)度，真實(shí)反映了光照強(qiáng)度與葉色綠度之間的關(guān)系，更具代表性，更符合實(shí)際情況。通過對(duì)2個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行比較表明，玉簪葉片對(duì)光照強(qiáng)度的變化十分敏感，在1 h內(nèi)的光照強(qiáng)度變化就會(huì)影響到葉色的變化，1 h的光照強(qiáng)度觀測間隔有可能會(huì)漏掉短時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)光，不能準(zhǔn)確反映光照強(qiáng)度與葉色綠度之間的關(guān)系。

從2個(gè)試驗(yàn)對(duì)比也可以看出，在與烏魯木齊類似的干旱地區(qū)，夏季的光照強(qiáng)度十分強(qiáng)烈，只要短時(shí)間的光照強(qiáng)度照射就能滿足玉簪全天的光照需求，稍長的光照時(shí)間，就會(huì)造成葉片綠度a值的下降，黃度增加。玉簪試驗(yàn)2通過對(duì)不同梯度葉色綠度a值的玉簪進(jìn)行全天光照強(qiáng)度測量表明，玉簪的葉色綠度a值與光照強(qiáng)度呈顯著性相關(guān)，玉簪的葉色綠度a值為13.39時(shí)，光照強(qiáng)度在11100 lx處于變化極值點(diǎn)；極值點(diǎn)之前隨著日照輻射的增強(qiáng)，葉色逐漸變綠；在11100 lx之后，隨光照強(qiáng)度的增加玉簪葉色逐漸變黃。說明在與烏魯木齊相似的干旱地區(qū)，11100 lx的日平均光照強(qiáng)度是衡量能否種植玉簪的標(biāo)準(zhǔn)。

通過對(duì)2個(gè)試驗(yàn)進(jìn)一步分析可知，在干旱園林植物配置時(shí)要考慮到樹蔭的遮陰范圍、遮陰時(shí)長等一系列因素。擴(kuò)大林地的種植面積，使林地的種植面積大于玉簪的種植范圍；選用冠幅范圍大，郁閉度高的樹木為玉簪提供陰涼的生境。通過這些方法將日平均光照強(qiáng)度保持在9000~13000 lx范圍內(nèi)，使玉簪葉片綠度a值控制在13.3時(shí)，才能保證玉簪葉片呈現(xiàn)出健康的綠度和正常生長。

植物生長環(huán)境中的大多數(shù)因子，如溫度、水分、光照強(qiáng)度等因素均對(duì)植物生長有影響［9］。對(duì)于玉簪來說，上述試驗(yàn)很好地說明了光照強(qiáng)度是影響玉簪葉片正常發(fā)育的主導(dǎo)因子，但土壤濕度等因素對(duì)其生長也有一定的影響。上述試驗(yàn)中的土壤濕度對(duì)玉簪的影響在加大光照強(qiáng)度的測試頻率后呈現(xiàn)正相關(guān)，土壤濕度越大，玉簪的葉色越綠。之前也有研究發(fā)現(xiàn)，一些分布在山間溪流旁的玉簪植株，由于大量水分的存在補(bǔ)償了部分植株對(duì)遮蔭的需求，所以比分布在水分較少環(huán)境中的玉簪植株更能忍受較多的陽光［10］。說明在干旱地區(qū)，加強(qiáng)灌溉頻率，對(duì)玉簪的葉片生長和葉色綠度呈現(xiàn)有一定的正向影響。