不同光强对4种鸭跖草科植物茎秆性状和力学特征的影响
摘要：
为探究不同光强下鸭跖草科植物茎秆性状和力学特征的变化规律，以紫鸭跖草、花叶水竹草、吊竹梅和绿叶水竹草的茎段扦插苗为试验材料，通过遮光网设置5种光强梯度（分别为自然光强的100%、75%、50%、25%、5%）进行试验，研究不同光强对4种植物茎秆形态性状、解剖结构和力学特征的影响。结果表明：随光强的降低，4种植物节间长显著增加（P<0.05），比茎重显著降低（P<0.05），除紫鸭跖草的茎生物量无显著变化外，其他3种植物的茎生物量均呈先增加后降低趋势；不同的光强对4种植物的表皮厚度、皮层厚度、维管束直径、髓直径以及茎粗产生了不同的影响，但各组织结构与茎粗的比值保持相对稳定，同时光强降低使4种植物的髓细胞长和皮层细胞长显著增加（P<0.05），髓细胞宽和皮层细胞宽显著降低（P<0.05）；4种植物的弯折性能和抗压强度以及紫鸭跖草、吊竹梅和绿叶水竹草的组织结构强度随光强的降低而显著降低（P<0.05）。Pearson相关性分析结果表明，比茎重、表皮厚度、皮层厚度、维管束直径、髓直径、茎粗、皮层细胞宽、髓细胞宽与弯折性能呈极显著正相关（P<0.01），髓细胞宽与组织结构强度呈极显著正相关（P<0.01），比茎重、表皮厚度、髓直径、髓细胞宽与抗压强度呈极显著正相关 （P<0.01）。综合上述结果，4种植物可以通过增加茎生物量的分配、节间长的方式在弱光环境中获取有限的光资源，但茎生物量的增加存在明显的阈值，且与节间长的增加呈失衡状态，导致比茎重的降低以及茎秆各解剖结构发生改变，造成4种植物的弯折性能、组织结构强度和抗压强度降低，隶属函数分析表明不同光强下花叶水竹草和吊竹梅的茎秆特性较优，其次为绿叶水竹草，最差的为紫鸭跖草。
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