臺灣博碩士論文加值系統

【摘要】

木賊葉木麻黃現今多為台灣第一線海岸防風林的重要造林樹種，然而由於惡劣的環境以及在颱風不斷侵襲下，逐漸呈現衰退枯萎之現象，然木麻黃卻鮮有天然小苗下種更新，而海岸沙丘乾旱與高光環境為林木更新的主要障礙因子之一，故本研究以木麻黃對光度與水分之生態生理特性為主題，探討適合木麻黃小苗更新之環境因子。

試驗結果顯示，在全光下木麻黃生長最佳，具最大淨高生長量與淨地際生長量，分別可達20.7 cm month-1與3.1 mm month-1，光飽和光合速率與光補償點也最高，分別為23-25 µmol CO2 m-2 s-1與 81.32±7.22 µmol photo m-2 s-1，且在高光照射後有快速恢復的保護能力與消散過多能量之機制，亦能適時提高類胡蘿蔔/葉綠素a+b（car/chl a+b），增加過多能量的消耗，以避免發生光抑制現象，顯示木麻黃對高光的適應能力強。

木麻黃苗木在缺水處理中，能維持平緩的生長量，鮮重含水率與對照組相差無幾（皆約70％），且會隨著缺水愈嚴峻逐漸累積可溶性蛋白，在含水率30％之處理達0.42 mg g-1，推測可能用於增加滲透潛勢，以利水分之吸收，呈現對乾旱極具忍耐力。在斷水期間，缺水處理的苗木藉由控制氣孔來減少水分喪失，且能提高葉黃素循環，增加對過多能量的消散，其葉片反射光譜（PRI）最低降至-0.062，且長期的缺水處理對於木麻黃苗木耐旱有類似健化之效果。

Abstract
Casuarina equisetifolia is the important windbreak species used to planting at the sharp end, it has shown declined because of the foul environment and typhoon stricken continuously. C. equisetifolia had natural regeneration hardly. In order to understanding the natural regeneration mechanism of C. equisetifolia, we set various light and water treatment and observed the responses on phenology and physiology.
Results revealed that, C. equisetifolia had well performance in high irradiation and had maximum of net height growth（20.7 cm month-1）, net diameter growth（3.1 mm month-1）, light saturation point（23-25 µmol CO2 m-2 s-1） and light compensation point（81.32±7.22 µmol photo m-2 s-1）. C. equisetifolia also shown the ability of fast recovery and mechanism of dissipation after irradiated by high irradiation, and it also enhanced the carotenoids/chlorophyll a+b to promote the dissipation, so it shown adaptation of high irradiation to keep off photoinhibition.
C. equisetifolia shown the grreat tolerant during water stress. C. equisetifolia can keep mild growth and maintained the same water content（around 70％）with control in the drought treatment. C. equisetifolia accumulated soluble proteins during drought situation. C. equisetifolia had 0.42 mg g-1 of soluble proteins in water content 30％ treatment, that will probably increase the osmoregulation to absorb water. Seedling in droughty treatment reduced water loss by closing stomata, and enhanced the ability of xanthophyllcycle （minimum PRI ≒ -0.062）, and shown hardened effect by enhanced water stress.

木賊葉木麻黃水分及需光性之研究
內容目錄
中文摘要………………………………………………………………………i
英文摘要………………………………………………………………………ii
內容目錄……………………………………………………………………iii
圖目錄………………………………………………………………………v
表目錄………………………………………………………………………vii
一、 前言……………………………………………………………………1
二、 前人研究………………………………………………………………3
（一）木麻黃相關研究…………………………………………………3
（二）光度對植物生長的影響…………………………………………4
（三）水分對植物生長的影響…………………………………………5
（四）葉綠素螢光與反射光譜…………………………………………6
三、 材料與方法……………………………………………………………8
（一）試驗材料與處理…………………………………………………8
（二）試驗項目與方法…………………………………………………8
1.生長量與生物量之測定……………………………………8
2.光合作用之測定……………………………………………9
3.氣孔導度之測定……………………………………………10
4.葉綠素螢光之測定…………………………………………10
5.葉片反射光譜之測定………………………………………11
6.葉片水勢之測定……………………………………………11
7.可溶性蛋白與葉片色素含量之測定……………………12
8.斷水與恢復給水處理………………………………………12

四、 結果……………………………………………………………………13
（一）不同光度與水分處理對木麻黃苗木形態生長之影響………13
1.高生長之變化………………………………………………13
2.地際直徑生長之變化………………………………………15
3.生物量及鮮重含水率………………………………………17
（二）不同光度與水分處理對木麻黃苗木光合作用速率之影響…19
（三）不同光度與水分處理對木麻黃苗木葉綠素螢光之影響……22
（四）不同遮陰與水分處理對木麻黃苗木可溶性蛋白與色素含量之影響……………………………………………………………27
（五）不同光度與水分處理之日變化………………………………29
（六）斷水處理與恢復給水對不同水分處理之影響………………35
五、 討論……………………………………………………………………42
（一）不同光度與水分處理對木麻黃苗木形態生長之影響………42
1.光度處理……………………………………………………42
2.水分處理……………………………………………………44
（二）不同光度與水分處理對木麻黃苗木光合作用光反應、氣孔導度以及葉綠素螢光之影響……………………………………45
1.光度處理……………………………………………………45
2.水分處理……………………………………………………47
（三）不同光度與水分處理對木麻黃苗木色素含量以及可溶性蛋白含量之影響……………………………………………………48
（四）斷水與恢復給水處理對不同水分處理之影響………………50
六、 結論……………………………………………………………………52
七、 引用文獻………………………………………………………………53


圖目錄
圖1.木賊葉木麻黃在不同光度處理間之苗高淨生長量………………………………………………………………………14
圖2.木賊葉木麻黃在不同水分處理間之苗高淨生長量………………………………………………………………………14
圖3.木賊葉木麻黃在不同光度處理間之地際淨生長量………………………………………………………………………16
圖4.木賊葉木麻黃在不同水分處理間之地際淨生長量………………………………………………………………………16
圖5. 不同光度與水分處理下木麻黃苗木之乾物量、生物量分配、鮮重含水率……………………………………………………………………18
圖6. 不同光度處理之木賊葉木麻黃的光合曲線…………………………20
圖7. 不同水分處理之木賊葉木麻黃的光合曲線…………………………20
圖8. 不同光度處理100、40、20及5％ 下之木賊葉木麻黃苗木，經人工模擬光度變化後之能量分配比例之變化……………………………23
圖9. 不同光度下木賊葉木麻黃，經人工模擬光度變化之Fv’/Fm’與非光化學消散，經人工光照射後之變化…………………………………24
圖10. 生長於不同供水處理下之木賊葉木麻黃苗木，經人工模擬光度變化後之能量分配比例之變化……………………………………………25
圖11. 不同水分處理下木賊葉木麻黃，經人工模擬光度變化後之Fv’/Fm’與非光化學消散之變化，經人工光照射後之變化…………………26
圖12. 不同光度與水分處理下木麻黃苗木之可溶性蛋白、葉綠素a、葉綠素b、葉綠素、類胡蘿蔔素、葉綠素a/b及類胡蘿蔔素/葉綠素a+b…28
圖13. 不同光度處理下木麻黃苗木之氣孔導度、Fv’/Fm’與非光化學消散之日變化……………………………………………………………30
圖14. 不同光度處理下木麻黃苗木之能量分配比例之日變化……………31
圖15. 不同水分處理下木麻黃苗木之氣孔導度、Fv’/Fm’與非光化學消散之日變化…………………………………………………………………33
圖16. 不同水分處理下木麻黃苗木之能量分配比例之日變化……………34
圖17. 不同水分處理下木麻黃苗木，在經斷水處理與回復灌水後，黎明前與正午水勢之變化……………………………………………………36
圖18. 不同水分處理下木麻黃苗木，在經斷水處理與回復灌水後，Amax、氣孔導度與Ci/Ca之變化……………………………………………37
圖19. 不同水分處理下木麻黃苗木，在經斷水處理與回復灌水後，Fv’/Fm’與非光化學消散與反射光譜之變化…………………………………39
圖20. 不同水分處理下木麻黃苗木，在經斷水處理與回復灌水後，整個期間的能量分配比例之變化……………………………………………40
圖21. 不同水分處理下木麻黃苗木，在經斷水處理與回復灌水後，黎明前水勢與Amax、Ci/Ca、氣孔導度、Fv/Fm與反射光譜之關係………41

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