【摘要】：無(wú)患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)是我國(guó)重要的生物質(zhì)能源原料樹(shù)種,為了提高無(wú)患子果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì),本研究以福建建寧經(jīng)開(kāi)區(qū)綠化帶內(nèi)的10年生無(wú)患子為試驗(yàn)材料,從不同類(lèi)型枝條的結(jié)實(shí)習(xí)性和不同葉幕結(jié)構(gòu)的微氣候條件兩個(gè)角度來(lái)闡釋影響果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)的原因,利用3D軟件呈現(xiàn)微氣候因子的時(shí)空分布和果實(shí)的空間分布,構(gòu)建果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)和微氣候因子的回歸模型,為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論和技術(shù)支持。將無(wú)患子一年生枝按照枝長(zhǎng)枝粗聚類(lèi)成長(zhǎng)、中、短果枝和營(yíng)養(yǎng)枝4種類(lèi)型,對(duì)各類(lèi)型枝條的葉片質(zhì)量、光合生理和果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果顯示:(1)長(zhǎng)果枝葉片的葉片厚度、表皮厚度、柵欄組織厚度、柵海比、組織緊密度均顯著高于短果枝和營(yíng)養(yǎng)枝,組織疏松度則相反;長(zhǎng)果枝葉片的比葉重分別比短、中果枝和營(yíng)養(yǎng)枝高16.545%、7.361%和 27.023%;短果枝葉片葉綠素 b 含量(1.000±0.290 mg.g-1)顯著高于長(zhǎng)果枝,中、長(zhǎng)果枝葉片的葉綠素a/b顯著高于短果枝和營(yíng)養(yǎng)枝;中、長(zhǎng)果枝葉片的Ca、Mg平均含量顯著高于營(yíng)養(yǎng)枝葉片;(2)中、長(zhǎng)果枝葉片具有更高的光合效率。長(zhǎng)果枝葉片的最大凈光合速率高達(dá)14.107±0.281μmol·m-2.s-1,而暗呼吸速率(2.111±0.190μmol·m-2.s-1)最低;(3)長(zhǎng)果枝果實(shí)數(shù)量和產(chǎn)量均顯著高于中、短果枝;(4)葉片N、P、K和Mg含量、比葉重、葉綠素總量與凈光合速率關(guān)系密切;(5)葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、光響應(yīng)最大凈光合速率、CO2飽和點(diǎn)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),胞間CO2濃度、光補(bǔ)償點(diǎn)、暗呼吸速率則相反。對(duì)“自然圓頭形”的葉幕各區(qū)域微氣候因子、葉片性狀和果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)進(jìn)行了研究。研究結(jié)果顯示:(1)微氣候因子在葉幕內(nèi)的分布具有時(shí)空異質(zhì)性,隨著葉幕高度的降低以及葉幕由外到內(nèi),光強(qiáng)和溫度均降低,相對(duì)濕度增加;(2)由下到上,由內(nèi)到外,葉片更厚,表皮厚度、柵欄組織厚度、柵海比和組織緊密度都增加,而海綿組織厚度和組織疏松度降低,比葉重、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物和養(yǎng)分含量更高,葉片的葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量降低,葉綠素a/b和類(lèi)胡蘿卜素/葉綠素值增加;(3)上層葉片的日均凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均明顯高于中、下層,光響應(yīng)和CO2響應(yīng)最大凈光合速率均顯著高于中、下層,上層葉片的暗呼吸速率顯著低于下層;(4)產(chǎn)量主要集中在葉幕上層和外圍,果品由下到上、由內(nèi)到外均有所提高。光強(qiáng)是下層產(chǎn)量的限制因子,微氣候因子的綜合效應(yīng)對(duì)中、上層果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)影響較大,預(yù)測(cè)“自然圓頭形”葉幕下、中、上層果實(shí)產(chǎn)量的最優(yōu)回歸模型分別為:Y=0.01X2-0.54X+28.04(8 月;Y,果實(shí)鮮重;X,光照)、Y=2.28X1+23.46X2+18.02X3-1920.71 和Y=221.05X1-285.10X2+100.39X3-15506.58(10 月;Y,果實(shí)鮮重;X1,光照;X2,溫度;X3,相對(duì)濕度);(5)微氣候因子影響果實(shí)的關(guān)鍵期為7～10月,適宜果實(shí)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的微氣候條件為:光強(qiáng)71×103LUX,溫度26～31℃,相對(duì)濕度63～76%。葉幕結(jié)構(gòu)的優(yōu)化能有效提高果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì),表現(xiàn)在:(1)“Y字形”和“無(wú)主干開(kāi)心形”均有效改善了枝類(lèi)組成,長(zhǎng)果枝比例分別較“自然圓頭形”提高了 24.247%和9.980%;(2)有效改善了微氣候條件,微氣候因子的分布更加均勻;(3)改善了葉片的性狀特征,使之具有更高的葉片厚度、柵欄組織厚度,柵海比和組織緊密度,能更有效的利用光照;(4)“Y字形”和“無(wú)主干開(kāi)心形”葉片的比葉重分別比“自然圓頭形”高11.282%和4.152%,葉綠素總量分別比“自然圓頭形”高9.549%和9.526%,非結(jié)構(gòu)性碳水化合物和養(yǎng)分含量也高于“自然圓頭形”;(5)“Y字形”和“無(wú)主干開(kāi)心形,”葉片的凈光合速率較“自然圓頭形,”分別提升了 17.385%和14.331%,蒸騰速率分別提升了 18.164%和14.111%;(6)“Y字形”和“無(wú)主干開(kāi)心形”的單果干重分別比“自然圓頭形”提高了 4.868%和2.658%,種子占果實(shí)的比例分別提高了 15.037%和5.330%,種子出仁率分別提高了 7.714%和5.283%,果實(shí)產(chǎn)量分別提高了 14.036%和23.385%,油產(chǎn)量分別提高了 36.125%和32.657%;(7)“Y字形”和“無(wú)主干開(kāi)心形”果實(shí)產(chǎn)量與微氣候因子的綜合效應(yīng)關(guān)系更密切,適合初步預(yù)測(cè)“無(wú)主干開(kāi)心形”下、中、上層果實(shí)鮮重的回歸方程分別為:Y=0.641X1-32.188X2-26.603X3+3132.382、Y=2.652X1-51.740X2-33.303X3+1884.524 和 Y=70.298X1-48.666X2-48.274X3-1925.031(10月,Y,果實(shí)鮮重;X1,光照;X2,溫度;X3,相對(duì)濕度);適合初步預(yù)測(cè)“Y字形”下、上層果實(shí)鮮重的方程為:Y=5.121X1+116.640X2+14.711X3-5146.856、Y=43.284X1+84.957X2+25.201X3-6848.105(10 月,X1,光照;X2,溫度;X3,相對(duì)濕度)。綜上,枝類(lèi)組成和微氣候因子是影響無(wú)患子果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)的重要因素,通過(guò)對(duì)葉幕結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以較好的改善枝類(lèi)組成和微氣候因子的分布,從而提高果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì),“Y字形”葉幕結(jié)構(gòu)的光合效率最高,對(duì)果實(shí)品質(zhì)的改善作用更大,“無(wú)主干開(kāi)心形”葉幕結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)量的提升更明顯,兩者都是較好的可用于實(shí)踐生產(chǎn)的葉幕結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S578
【圖文】：

３．不同枝類(lèi)型葉片特性、光合生理及果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)的研究逡逑３．１．不同枝類(lèi)型的葉片特征逡逑３．１．１．葉片形態(tài)學(xué)解剖特征逡逑葉片結(jié)構(gòu)是生理功能的基礎(chǔ)。葉片主要分為表皮、葉肉、葉脈３部分，顯微結(jié)構(gòu)逡逑具體由上、下表皮，柵欄組織，海綿組織，維管束等組成，柵欄組織細(xì)胞呈長(zhǎng)柱狀，逡逑海綿組織由排列疏松的不規(guī)則細(xì)胞組成。在光學(xué)顯微鏡下，無(wú)患子不同枝類(lèi)型葉片的逡逑形態(tài)學(xué)解剖特征如圖３－１所示，形態(tài)結(jié)構(gòu)特征值見(jiàn)表３－１。逡逑由圖３－１可見(jiàn)，無(wú)患子葉片的表皮均由１層細(xì)胞組成，排列較為整齊緊密；葉肉逡逑細(xì)胞包括柵欄組織和海綿組織，柵欄組織由１？２層排列整齊的柱狀細(xì)胞構(gòu)成，海綿組逡逑織則由３？６層排列較為疏松的細(xì)胞構(gòu)成，上表皮的厚度明顯高于下表皮厚度，體積也逡逑更大。比較不同類(lèi)型枝條葉片的解剖結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示：長(zhǎng)果枝葉片的柵欄組織由１逡逑層變?yōu)椋矊�，第２層�?xì)胞較短，甚至由長(zhǎng)柱形變?yōu)殚L(zhǎng)圓形，排列整齊，海綿組織的細(xì)逡逑胞間隙變小，排列也變得更緊密；營(yíng)養(yǎng)枝葉片的柵欄、海綿組織則排列的較為松散。逡逑

中果枝（０．３９Ｕ０．０３８邋ｍｇ．ｇ－１）邋＞短果枝（０．３６９±０．０４５邋ｍｇ．ｇ＿１）邋＞營(yíng)養(yǎng)枝（０．３５Ｕ０．０６２逡逑ｍｇ＇ｇ－１）；短果枝和營(yíng)養(yǎng)枝葉片的Ｃｈｉ邋（ａ＋ｂ）含量要高于中、長(zhǎng)果枝葉片，其中短果枝逡逑葉片Ｃｈｉ邋（ａ＋ｂ）含量分別比中、長(zhǎng)果枝葉片高３．７８９％和５．８６８％；中、長(zhǎng)果枝葉片的逡逑Ｃｈｉ邋ａ／ｂ均值分別為２．６８３±０．１３０和３．０５７±０．丨８５，顯著高于短果枝葉片（２．１７３±０．０６６）逡逑和營(yíng)養(yǎng)枝葉片（２．１５９±０．０３５），長(zhǎng)果枝葉片的Ｃｈｌａ／ｂ值分別比短果枝和營(yíng)養(yǎng)枝葉片逡逑高邋４０．６９７％和邋４１．６２８％；中、長(zhǎng)果枝葉片的邋Ｃａｒｓ／Ｃｈｌ邋（ａ＋ｂ）分別為邋０．１４７±０．０５９、逡逑０．１４３±０．０６６，均高于短果枝葉片（０．１３０±０．０６７）和營(yíng)養(yǎng)枝葉片（０．１２６±０．０６０）。逡逑不同類(lèi)型枝條葉片的光合色素含量存在明顯的月際波動(dòng)。長(zhǎng)果枝葉片的Ｃｈｉ邋ａ、逡逑Ｃｈｌｂ、Ｃａｒｓ和Ｃｈｌ（ａ＋ｂ）含量均呈現(xiàn)出類(lèi)似規(guī)律：５月開(kāi)始含量逐漸增加，９月份達(dá)到逡逑最大，分別為邋２．８０２士０．２７１、０．９４１±０．０３３、０．４４２±０．０１０和３．７４１±０．２６２0＾．（１，然后開(kāi)逡逑始降低，１１月份降至最低，分別為１．0４１±０．０７８、０．３１０±０．０１１、０．３８３±０．０２９和逡逑１．３５２士０．０８１ｍｇ＿ｇ＇邋Ｃｈｌａ／ｂ、Ｃａｒｓ／Ｃｈｌ邋（ａ＋ｂ）值在５￣１０月份的變化均較為平穩(wěn)，由于逡逑Ｃｈｉ邋ｂ含量在１１月份下降較快，導(dǎo)致Ｃｈｉ邋ａ／ｂ和Ｃａｒｓ／Ｃｈｌ邋（ａ＋ｂ）值在１１月份明顯高于逡逑其他月份。短、中果枝和營(yíng)養(yǎng)枝葉片光合色素含量的月際波動(dòng)與長(zhǎng)果枝葉

３．２．不同類(lèi)型枝葉片的光合特性逡逑３．２．１．葉片的光合日變化和月變化逡逑在短時(shí)間尺度上，植株的光合作用具有日變化的特征，大多可以分為三種變化類(lèi)逡逑型：?jiǎn)畏迩�變化類(lèi)型、雙峰曲線變化類(lèi)型和不規(guī)則曲線變化類(lèi)型；在較長(zhǎng)時(shí)間尺度逡逑上表現(xiàn)為季節(jié)變化特征，季節(jié)性特征主要和植株不同生長(zhǎng)階段的環(huán)境條件以及自身不逡逑同階段的生理差異相關(guān)，一般夏季和初秋，植株的光合效率較高，春季次之，秋季逐逡逑漸降低。不同類(lèi)型枝條葉片光合日變化和月季波動(dòng)如下圖（圖３－６？圖３－７）所示。逡逑不同類(lèi)型枝條葉片年均Ｐｎ、Ｇｓ、７；和Ｃｉ的日變化曲線如圖３－６所示。４種類(lèi)型枝逡逑條葉片八的日變化趨勢(shì)呈不對(duì)稱(chēng)的雙峰曲線變化，中、長(zhǎng)果枝和營(yíng)養(yǎng)枝葉片的／＾均逡逑在上午１０：００出現(xiàn)第一個(gè)高峰，分別為１０．２８２±２．２６（Ｖｍｏｌ．ｉｒｆ２．ｓ－１、逡逑１１．２５０±２．４７９ｆａｍｏｌ．ｒｒＴ２．ｓ－１邋和邋８．９８５±１．２６０｜ａｍｏｌ．ｎＶ２．ｓ＇邋７邋月份長(zhǎng)果枝葉片邋１０：００邋的邋Ｐｎ逡逑最大（１３．３４５±０．３８２叫ｌｏｌ．ｎ＾．ｓ—１），短果枝葉片的八，在１１點(diǎn)出現(xiàn)第一個(gè)峰值逡逑２９逡逑

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本文編號(hào)：2746123