全 文 ：遮阴处理条件下艾纳香的光合特性研究
陈威晓1，王玉梅2，陈 蕊2 (1．海南大学，海南海口 570203;2．海南省环境科学研究院，海南海口 570206)
摘要 ［目的］研究遮阴处理条件下艾纳香的光合特性。［方法］在盆栽条件下，以 1 层( 7% ～ 10% )、2 层( 15% ～ 20% )、4 层( 30% ～
40% ) 3种不同遮阴处理的艾纳香叶片为对象，用 Li －6400型便携式光合作用测定系统对其叶片光合作用日变化、光响应曲线进行比较
测定，阐述光合作用对艾纳香光浓度的响应特征。［结果］1层遮阴艾纳香叶片的光合速率( Pn)日变化呈双峰曲线型，峰值在 10: 30 和
13: 30，“谷底”出现在12: 30，有明显的“午休”现象; 2层遮阴和4层遮阴的艾纳香光合作用微弱，整个白天一直在0值附近上下波动。艾
纳香药用植物光合速率值大小顺序为 1层遮阴艾纳香 ＞2层遮阴艾纳香 ＞4层遮阴艾纳香;光合速率( Pn) 响应的大小顺序为 1层遮阴
艾纳香 ＞2层遮阴艾纳香 ＞4层遮阴艾纳香。［结论］1层遮阴艾纳香的光合速率值明显高于其他 2 种光照处理，表现出明显的高光合
效率特性;叶片对不同强度光合有效辐射的光响应特征有明显差异。
关键词 艾纳香( Blumea balsamifera ( Linn． ) DC) ;光照强度;光合作用;光合生理特性
中图分类号 S567． 23 + 9 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2012) 29 －14237 －03
Photosynthetic Characteristics of Blumea balsamifera Under the Condition of Shading Treatment
CHEN Wei-xiao et al ( Hainan University，Haikou，Hainan 570203)
Abstract ［Objective］To study the photosynthetic characteristics of Blumea balsamifera ( Linn． ) DC under the condition of shading treatment．
［Method］Under pot culture，B． balsamifera leaves with 1 ( 7% －10% )，2 ( 15% －20% )，and 4 ( 30% －40% ) layers of shading were stud-
ied． Li-6400 portable photosynthesis system was used to detect and compare the photosynthesis daily change of leaves，and the response curve．
Photosynthetic characteristics of photosynthesis to the light concentration of B． balsamifera were studied． ［Result］Daily change of photosynthetic
rate ( Pn) in one layer shading treatment showed double － peak curve; while the photosynthesis in 2 － layer and 4 － layer treatment were relatively
weak，and fluctuated around 0 in the whole daytime． Photosynthetic rates of B． balsamifera in three treatments were in the order of 1 － layer
shading ＞ 2 － layer shading ＞ 4 － layer shading． The responses of photosynthetic rate ( Pn) were in the order of 1 － layer shading ＞ 2 － layer
shading ＞ 4 － layer shading． ［Conclusion］Photosynthetic rate of1 － layer shading of B． balsamifera was significantly higher than other 2 shading
treatments，showing significant characteristics of high photosynthetic rate． Leaves had different photoresponse characteristics to different photosyn-
thetic active radiations．
Key words Blumea balsamifera ( Linn． ) DC; Light intensity; Photosynthesis; Photosynthetic physiological characteristics
作者简介 陈威晓( 1989 － ) ，男，海南海口人，从事环境科学的研究，E-
mail: 331652774@ qq． com。
收稿日期 2012-06-04
药用植物艾纳香(Blumea balsamifera (Linn．)DC)为多
年生木质草本植物，高 1 ～3 m，全体密被黄色绒毛或绢毛，揉
碎时有冰片香气。其叶互生;叶片椭圆形或矩圆状披针形，
长 10 ～17 cm，宽 1． 2 ～ 2． 5 cm，先端尖，基部狭窄，下延呈叶
柄状，或近深裂，边缘具不规则锯齿，两面密被茸毛。头状花
序顶生，伞房状;总苞片数轮，外轮较内轮短;管状花黄色，异
形，缘花雌性，盘花两性，先端 5 裂;聚药雄蕊 5;雌蕊 1，子房
下位，柱头 2裂，线状。其提取物可引起血压下降、血管扩张
和抑制交感神经系统，可用于兴奋、失眠或高血压患者的治
疗。也有研究表明，其浸剂能利尿，但较茶叶浸剂弱;其挥发
油可制龙脑。艾纳香具有温中活血、祛风除湿和杀虫的功
效，主治寒湿泻痢、腹痛肠鸣、肿胀、筋骨疼痛、跌打损伤和癣
疮等。记载于:①《本草拾遗》:主癣;②《海药本草》:主伤寒
五泄，心腹注气，下寸白，止肠鸣;烧之辟温疫;③《开宝本
草》:去恶气，杀虫;④《生草药性备要》:祛风消肿，活血除湿;
⑤《岭南采药录》:疗四肢骨痛。目前，关于艾纳香的研究多
集中在药理和药化等方面，而关于其光合生理生态方面的研
究鲜有报道。试验通过对艾纳香的光合特性进行研究，旨在
丰富对药用植物艾纳香光合性能和生理变化的认识，以期为
艾纳香 GAP建设提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。同龄级艾纳香药用植物，经鉴定为
(Blumea balsamifera (Linn．)DC)。
1． 2 方法
1． 2． 1 试验地概况。试验地位于海南省儋州品种资源研究
所南药基地，地理坐标为北纬 19°302″，东经 109°304 ″。海
南省属热带季风气候，是我国最具有热带海洋气候特色的地
方，全年暖热，雨量充沛，干湿季节明显，常风较大，热带风
暴、台风频繁，气候资源多样。儋州品种资源研究所南药实
验基地面积为 1 200 m2，试验遮阴面积为 18 m2。半湿润区，
常风以东北到东风为主，据“2006 － 2010 年海南省环境统计
年鉴”资料显示，该地区 2010年平均气温为 25． 1 ℃，平均年
日照时数为 2 025． 7 h，平均年降水量为 2 260． 5 mm，全年有
明显的多雨季和少雨季，多雨季为 5 ～ 10 月，少雨季为 1 ～ 4
月和 11 ～12月。
1． 2． 2 光合速率日变化测定。选取艾纳香植株主茎中部成
熟、无病虫害的叶片作为测试叶，以 1层(7% ～ 10%)遮阴、2
层(15% ～20%)遮阴和 4 层(30% ～ 40%)遮阴 3 个梯度光
照处理，采用 Li －6400型便携式光合测定仪使用开放气路于
晴天(8月23日)进行测定，9:30 ～16:30每隔1 h测定1次，
每个处理平行 3 株，每株 1 片叶，每叶重复 3 次。设定温度
为 25 ℃，样本室空气流速为 500 μmol /s。仪器自动记录光
合有效辐射(PAR)、蒸腾速率(Tr)、细胞间隙 CO2 浓度(Ci)
和气孔导度(Gs)等参数。
1． 2． 3 光响应曲线(Pn － PAR)的测定。利用 LED红蓝光源
控制响应因子，设定叶室中光合有效辐射强度分别为 2 200、
2 000、1 800、1 500、1 200、1 000、800、600、500、200、100、80、50、
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(29):14237 － 14239 责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.29.286
20、10和 0 μmol /m2·s，观测艾纳香植物叶片对不同强度光
合有效辐射的响应特征。
1． 2． 4 数据分析。采用 SPSS 16． 0 统计分析软件和 Mi-
crosoft Excel对数据进行分析和图形绘制。
2 结果与分析
2． 1 遮阴处理条件下艾纳香光合作用参数的日变化
2． 1． 1 遮阴处理条件下艾纳香净光合速率 Pn 的日变化。
由图 1和表 1可知，3种不同遮阴艾纳香光合速率 Pn日变化
曲线有所差异。其中 1层(7% ～10%)遮阴处理的艾纳香光
合速率 Pn日变化曲线呈现双峰型。随着光合有效辐射强度
的增加，光合效率持续上升，在 10:30 左右达到第 1 个峰值;
之后随着光合有效辐射继续增强，温度持续升高，大气蒸发
的加快使空气相对湿度下降，气孔部分关闭，光合速率也迅
速下降，至 12:30 左右降到谷底，出现“午休”现象;然后，随
着饱和水汽压亏缺的减小，光合速率又迅速上升，并在 13:30
左右形成最高峰值，随后又逐渐降低。2 层遮阴和 4 层遮阴
处理的艾纳香光合作用微弱，白天一直在 0 值附近上下波
动;特别是 4层(30 ～40%)遮阴艾纳香仅在上午 10:30 之前
进行微弱的光合作用，随后至整个下午净光合速率皆为负
值，光合作用弱于呼吸作用［1 －3］。
图 1 不同阴荫艾纳香光合速率(Pn)日变化(2011 －08 －23晴天)
1层(7% ～ 10%)遮阴艾纳香光合速率最大值为 10． 96
μmol /m2 · s、2 层(15% ～ 20%)遮阴最大值为 1． 18
μmol /m2·s、4层(30% ～40%)遮阴最大值为0． 34 μmol /m2·s。1
层遮阴处理的艾纳香光合速率的最高值明显高于其他 2 种
光照处理;且在整个白天，1层遮阴处理的艾纳香的光合速率
值也明显高于其他 2种光照处理，表现出明显的高光合效率
特性。
表 1 遮阴处理的艾纳香叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)试验监测数据统计
时间(2011年
8月 23日)
光合速率∥μmol /m2·s
1层遮阴 2层遮阴 4层遮阴
蒸腾速率∥mmol /m2·s
1层遮阴 2层遮阴 4层遮阴
气孔导度∥mol /m2·s
1层遮阴 2层遮阴 4层遮阴
9:30 8． 41 0． 70 0． 21 4． 18 2． 83 0． 54 0． 29 0． 16 0． 03
10:30 9． 41 1． 03 0． 34 1． 15 1． 99 0． 25 1． 44 0． 27 0． 04
11:30 3． 83 －1． 14 －1． 60 0． 57 0． 12 0． 21 0． 02 0． 02 0． 03
12:30 2． 18 －1． 65 －1． 92 5． 93 1． 47 1． 41 0． 15 0． 04 0． 04
13:30 10． 96 －0． 04 －0． 88 6． 49 0． 31 0． 08 0． 82 0． 03 0． 01
14:30 9． 98 1． 18 －0． 56 3． 04 0． 60 0． 19 0． 21 0． 03 0． 01
15:30 9． 62 －0． 43 －0． 90 7． 08 1． 49 1． 48 0． 32 0． 06 0． 06
16:30 9． 60 0． 64 －0． 57 3． 05 2． 44 1． 12 0． 11 0． 09 0． 04
图 2 不同遮阴艾纳香气孔导度(Gs)日变化(2011 －08 －23晴天)
2． 1． 2 遮阴处理条件下艾纳香的气孔导度日变化。由图 2
和表 1可知，1层遮阴处理的艾纳香气孔导度曲线与光合速
率曲线表现相似，2个峰值也出现在 10:30和 13:30左右，但
谷底出现在 11:30左右;出现“午休”现象。2 层遮阴处理的
艾纳香随着光照的加强，10:30 达到最大峰值 0． 27
mol /m2·s;之后一直在 0值上方附近波动。由于光合微弱，4
层遮阴处理的艾纳香气孔导度的日变化不明显，仅在 0． 01 ～
0． 06 μmol /m2·s波动。图 2 表明，艾纳香药用植物全天各
个时段气孔导度值的大小排序为 1层遮阴艾纳香 ＞2层遮阴
艾纳香 ＞4层遮阴艾纳香［3］。
图 3 不同遮阴艾纳香蒸腾速率(Tr)日变化(2011 －08 －23晴天)
2． 1． 3 遮阴处理条件下艾纳香蒸腾作用的日变化。由图 3
和表 1可知，1层遮阴处理的艾纳香叶片蒸腾速率(Tr)的日
变化呈现波浪起伏型曲线，从 9:30 开始蒸腾速率不断下降，
到 11:30出现第一个“谷底”，之后迅速上升，并在 13:30左右
83241 安徽农业科学 2012 年
出现第一个峰值，至 14:30左右下降到次“谷底”，15:30左右到
达最高峰值，随后再次下降。2层遮阴处理和 4层遮阴处理的
大体相似，呈W型曲线，“谷底”皆出现在 11:30和 13:30左右，
峰值出现在中午 12:30。蒸腾速率值的大小顺序为 1层遮阴艾
纳香 ＞2层遮阴艾纳香 ＞4层遮阴艾纳香。
图 4 不同光照强度对艾纳香 Pn － PAR响应曲线的影响
2． 2 不同遮阴艾纳香光响应曲线的特征参数 由 LED红蓝
光源设定不同光合有效辐射强度下测定的光合速率可知，不
同遮阴艾纳香的光响应曲线变化趋势相似，均呈抛物线型，
光强在 0 ～200 μmol /m2·s时，3 种不同遮阴处理的光合速
率快速上升，近似一条直线，其斜率即为表观光合艾纳香量
子效率(AQY)。其是光合作用中光能转化效率的指标之一;
1层遮阴处理的艾纳香在光强为 200 ～1 400 μmol /m2·s时，
光合速率升幅减弱;在光强为 1 400 ～ 2 200 μmol /m2·s时，
光合速率逐渐降低。而 2 层和 4 层遮阴处理的艾纳香在光
强为 200 ～600 μmol /m2·s时，净光合速率升幅减弱;在光强
为 600 ～2 200 μmol /m2·s时，光合速率逐渐降低。这说明
在一定光强范围内艾纳香光合速率与光合有效辐射强度成
正比，但当光强超过一定范围时，会抑制叶片的光合作用，降
低光合速率［2 －3］。图 4 表明，3 种不同遮阴艾纳香光照的光
合速率相差很大，3 者的大小顺序为 1 层遮阴艾纳香 ＞ 2 层
遮阴艾纳香 ＞4层遮阴艾纳香。
3 结论
(1)试验结果表明，3种不同遮阴艾纳香药用植物中，其
叶片光合作用日变化表现为:1 层遮阴艾纳香叶片的光合速
率日变化呈双峰曲线型，峰值在 10:30和 13:30，“谷底”出现
在 12:30，有明显的“午休”现象;2层遮阴和 4层遮阴处理的
艾纳香光合作用微弱，整个白天一直在 0 值附近上下波动。
1层遮阴艾纳香叶片的光合速率值明显高于其他 2 种遮阴，
表现出明显的高光合效率特性。
(2)试验结果表明，不同遮阴艾纳香叶片气孔导度(Gs)
和蒸腾速率(Tr)日变化大小顺序为1层遮阴艾纳香 ＞2层遮
阴艾纳香 ＞4层遮阴艾纳香。
(3)艾纳香植物叶片的光响应曲线表明，对不同强度光合
有效辐射的光响应特征有明显差异，光合速率(Pn)的大小顺
序为 1层遮阴艾纳香 ＞2层遮阴艾纳香 ＞4层遮阴艾纳香。
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370．
( 上接第 14175页)
图 3 不同分子量枸杞多糖的总抗氧化能力
右;LBP1占粗多糖比例虽高，但其活性较 LBP2 低，因其组成
主要为低聚糖，主要起低聚糖的作用;LBP2 抗氧化活性最
强，利用价值最大，但其所占比例较少。因此可考虑将活性
较低的粗多糖 LBP用降解和超滤相结合的方法得到分子量
小于3万的小分子多糖，为高效利用枸杞多糖寻找新方法，
也为开发高附加值枸杞深加工产品奠定基础。
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9324140 卷 29 期 陈威晓等 遮阴处理条件下艾纳香的光合特性研究