全 文 ：云南大学学报 (自然科学版) 　2001 , 23 (2):142 ～ 145 CN 53-1045/N　ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
短葶飞蓬光合生理生态的初步研究
苏文华 , 张光飞 , 王崇云 , 党承林
(云南大学 生态学与地植物学研究所 ,云南 昆明　650091)
摘要:研究了人工栽培的短葶飞蓬 4 月龄 、开花前期和开花期植株及草地和疏林下野生植株的光合生理生
态特征.晴天 ,光合日进程曲线呈“双峰”曲线型 , “午睡”现象明显.强光下光合作用“午睡”的原因是气孔限制.
在气候因子中 , 空气湿度低与“午睡”现象关系密切.短葶飞蓬 4 月龄 、开花前期和开花期植株的光合补偿点在
相同时段无显著差异 , 上午和中午则差异显著 , 上午为 10 ～ 15μmol/(m2·s), 中午为 25 ～ 30μmol/(m2·s).光合
饱和点上午都为 1 500μmol/(m2·s);中午 4月龄和开花期植株上升为 1 750 μmol/(m2·s),开花前期的没有改
变.空旷草地和疏林地的短葶飞蓬的光合特征出现了趋异适应 , 草地生境的光合补偿点和光合饱和点高 , 而林
下生境的适应于低光照 ,光合补偿点和光合饱和点都低.
关键词:短葶飞蓬;光合特征;环境异质性;适应
中图分类号:Q 949.783.5;Q 945.11　　文献标识码:A　　文章编号:0258-7971(2001)02-0142-04
　　短葶飞蓬(Erigeron breviscapus(Vaniot)Hand.-
Mazz.),俗名灯盏花 、灯盏细辛 ,属菊科短葶飞蓬属 ,
产于云南 、湖南 、广西 、贵州 、四川及西藏等省区[ 1] .
是一种民间常用中草药[ 2] ,全草入药 ,已入《中华人
民共和国药典》 ,对治疗闭塞性脑血管疾病所致瘫痪
及脑出血后遗瘫痪有特效.目前 ,已开发出了各种剂
型的系列产品 ,国内数十家制药厂在生产 ,每年原料
需求很大.在当前短葶飞蓬生产规模逐步扩大的情
形下 ,无论从保护生物多样性和实施可持续发展战
略的角度出发 ,还是从提高产业化生产的原料供应
保障率和保证产品质量的角度出发 ,进行人工栽培
是一条必然之路.近年来 ,制药厂 、农户和科研单位
已开始进行人工引种栽培试验.
植物生长发育的物质和能量最终都来源于光
合作用.植物光合作用的强弱 ,与生产力的高低有
密切的关系.本文通过对短葶飞蓬光合特性的研
究 ,探讨光合作用的变化规律及其影响因子 ,分析
短葶飞蓬光合作用适宜的生态条件 ,为制定短葶飞
蓬高产栽培技术提供科学基础.
1　研究方法
1.1　实验材料　供实验材料为在云南大学生态学
与地植物学研究所实验地中盆栽的短葶飞蓬的 3
个发育阶段 , 4月龄苗 、7月龄开花前期植株和开花
植株各 3盆.测定选择完全成熟的叶片 ,一盆三叶 ,
每叶片重复 3次.测定前日下午充分浇水 ,测定过
程中保持土壤水份充足.
1.2　光合曲线及光补偿点和饱和点的测定　在早
上和中午 ,采用 Lic-6400光合测定仪加红蓝人工
光源 ,启动光合曲线自动测定程序.根据光合曲线
确定光补偿点和饱和点.
1.3　光合日进程的测定　采用 Lic-6400光合测
定仪于晴天7∶00 , 9∶00 , 11∶00 , 13∶00 , 15∶00 ,
17∶00时测定光合速率 、气孔导度 、胞间 CO2 浓度
和蒸腾速率等生理指标 ,同时记录光合有效辐射 、
气温 、空气湿度和 CO2 浓度等环境因子.每次正式
测定前先测定当时气温 ,相应设定叶室温度.每个
生长发育阶段 3盆 ,测 3 d.
1.4　野外植株的测定　在昆明西山有短葶飞蓬生
长的云南松灌草丛和草地各选 3株短葶飞蓬 ,每株
3片叶 ,在早上和中午 ,采用 Lic-6400光合测定仪
加红蓝人工光源 ,启动光合曲线自动测定程序进行
测定.
收稿日期:2000-10-30
　作者简介:苏文华(1962-　),男 ,云南人 ,副教授,主要从事植物生理生态学研究.
2　结果与分析
2.1　不同生长发育阶段的光合日进程　在晴天 ,
短葶飞蓬的光合速率的日变化呈“双峰”曲线型(图
1),中午有“午睡”现象[ 3] .4 月龄 、开花前期和开花
期植株在各测定时刻的光合速率有所不同 ,但出现
“峰”和“谷”的时间相同.光合作用的第 1个高峰出
现在上午 9 时 ,幼苗和开花期的光合速率分别为
19.3μmol/(m2·s)和 19.8μmol/(m2·s),开花前
期稍低为 16.8μmol/(m2·s).光合速率下降的程
度3个发育阶段不同 ,开花前期和开花期下降较
大 ,幼苗下降少.17时出现第 2 个高峰 ,光合速率
比第 1个峰值略低 , 分别为 16.4 μmol/(m2·s),
14.4μmol/(m2·s)和 14.8μmol/(m2·s).
　　图 1　短葶飞蓬光合日进程曲线
Fig.1 Diurnal changes of the net photosynthetic rate
(Pn)of Erigeron breviscapus
　　在短葶飞蓬的光合速率日进程中 ,“午睡”现象
非常明显 ,光合作用受到了强烈的抑制.在光合速
率下降过程中 ,气孔导度和胞间 CO2 浓度均有下
降 , 13∶00下降到最低值(图 2),表明短葶飞蓬在中
午强光下产生光合作用受抑制现象的原因是气孔
限制.气孔在中午暂时关闭 ,有 3种可能的原因:一
是植物体失水;二是温度过高呼吸作用超过光合作
用 ,细胞间CO2浓度增高;三是空气湿度小[ 4] .
把 2个峰之间的光合速率与光合有效辐射 、气
温 、空气湿度和空气中 CO2 浓度的日变化进行相
关性分析和通径系数分析[ 5 ,6] ,分析结果见表 1.短
葶飞蓬在中午强光下产生光抑制现象与空气湿度
低有密切关系.从分析结果 ,初步推断短葶飞蓬的
光合作用的理想环境是光照充足 ,气温不太高 ,空
气湿度大的环境.适宜的自然生境应该是相对湿度
高的山坡草地.短葶飞蓬的分布区内海拔 3 000 ～ 3
300 m 的自然种群比低海拔的大 ,在群落中的多度
和优势度高 ,海拔 1 800 m 以下分布很少.短葶飞
蓬的自然分布规律与它在光合生理生态方面表现
出的特征是相吻合的.
2.2　光合补偿和光合饱和点 　短葶飞蓬的 4 月
龄 、开花前期和开花期植株上午和中午时的光合特
征值见表 2.3个生长发育期的光合补偿点在相同
时段相差不大 ,但中午比上午明显提高.3 个生长
发育期的光合饱和点上午相同 ,中午 4月龄和开花
期的显著增加 ,开花前期的没有变化.3 个生长发
育期植株的光合补偿点和光合饱和点都与阳性草
本植物相当[ 2] .
图 2　短葶飞蓬气孔导度和胞间 CO2 质量分数日变化
Fig.2 Diurnal stomatal conductance and internal CO 2 concentration in Erigeron breviscapus
143第 2 期　　　　　　　　　　　　　苏文华等:短葶飞蓬光合生理生态的初步研究
表 1　短葶飞蓬光合速率与几项环境因子相关性和通径系数分析
Tab.1 Results of correlation and path coefficient betw een the photosynthesis and air temperature ,
air CO 2 concentration , rela tiv e humidity and photosynthetic active radiation
相关系数 直接通径系 间接通径系数空气温度 CO2 浓度 空气湿度 光合有效辐射
空气温度 -0.646＊＊ 0.071 0.429 1.365 0.219
CO2 浓度 0.530＊＊ -0.460 -0.066 1.224 -0.167
空气相对湿度 0.811＊＊ 1.484 -0.065 0.380 -0.227
光合有效辐射-0.586＊＊ 0.281 0.055 0.274 -1.196
　　　＊＊相关关系极为显著(0.01)
表 2　短葶飞蓬 4 月龄 、开花前期和开花期植株的光合特征值
Tab.2 Photosyntheic characteristics of 4 month old , pre-blooming and blooming Erigeron brev iscapus
光合补偿点
μmo l/(m2·s)
光合饱和点
μmol/(m2·s)
最大光合速率
μmol/(m2·s)
上午 中午 上午 中午 上午 中午
4 月龄 10 25 1 500 1 750 21.0 18.68
开花前期 13 27 1 500 1 500 16.4 14.2
开花期 15 26 1 500 1 750 20.03 13.7
图 3　草地和疏林地短葶飞蓬在上午和下午的光合曲线
F ig.3 Light satura tion curves for Erigeron breviscapus g row n on grassland and in
sparse w oods in the morning and at noon
　　从表 1还可看出 ,3个生长发育阶段的植物在
上午到达光合饱和点时的光合速率高于中午.在 3
个生长发育阶段的植株中 ,4月龄植物的光合能力
在上午和中午都高于开花前期和开花期.
2.3　不同生境的野生植株的光合特征　野生的短
葶飞蓬有 2种生境:空旷的草地和疏林.2种生境
的光照条件明显不同 ,植株的外部形态也不同.草
地上的植株叶片短宽 ,林下的叶片窄长.通过对它
们光合特征的研究 ,发现它们光合生理也发生了趋
异适应(图 3).在光合特征上表现出的差异 ,与各
自的生境是相适应的.草地生境光照充足 ,太阳光
照射下温度较高.在此生境的短葶飞蓬表现出对强
光和高气温适应 ,光合补偿点和光合饱和点都较
高.光合补偿点上午为 16μmol/(m2·s),中午为 30
144 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 23 卷
μmol /(m2 ·s);上午光合饱和点为 1 0 0 0
μmol/(m 2·s),中午 2 000 μmol/(m2·s)仍未到达
光合饱和点;中午的表观量子效率高于上午.而林
下生境由于遮荫光照弱 ,气温不高.林下生长的短
葶飞蓬适应于低光照 ,光合作用对高温不适应 ,植
株具有耐荫性.光合补偿点上午为 9μmol/(m2·s),
中午为 22μmol/(m2·s);光合饱和点上午为 1 000
μmol/(m2·s),中午为 500μmol/(m2·s);中午的表
观量子效率低于上午.
据Boardman的研究[ 7] ,同一种类在全光照下
和遮阴条件下个体的光合特征会有不同.差异的形
成有 2种情形:其一可能只是植物对光照条件改变
的适应反应 ,如果把它们生长在相同光照条件后 ,
差异就会消失.其二也可能是不同基因型的表现.
生长在草地和林下的短葶飞蓬光合特征表现出的
差异是哪种情况还有待进一步的研究.
[参　考　文　献]
[ 1] 　林　容 , 陈艺林 ,石　铸.中国植物志(第 74 卷):菊科
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Preliminary Studies on the Physiological Ecology of Photosynthesis
of Erigeron breviscapus
SU Wen-hua , ZHANG Guang-fei , WANG Cong-yun , DANG Cheng-lin
(Institute of Ecology and Geobo tany , Yunnan University , Kunming 650091 , China)
Abstract:The physiecological characteristics of photosynthesis of Erigeron brev iscapus which w as at 4
month old , in pre-blooming and blooming and which g rew on the grassland and in the sparse w oods was stud-
ied.On sunny day diurnal curves of net photosynthetic rate w as 2 peaks curves , the midday depression of pho-
tosynthesis w as observed.The midday depression of pho tosynthesis w as due to the stomatal limitation.In cli-
matic factors low air humidity w as mainly reason for the midday depression of photosynthesis.Differences in
the light compensation point for E .breviscapus at 4 month old , in pre-blooming and blooming w as no t signifi-
cation., 10—15μmol/(m2·s)in the morning ,25—30 μmol/(m2·s)at noon.The light saturation point fo r
them is 1 500μmol/(m2·s)in the morning .But at noon 1 750μmol/(m2·s)is for plants at 4 month old and
in blooming ,1 500μmol/(m2·s)is fo r plants in pre-blooming.The photosynthet ic characteristics of E .bre-
v iscapus g rew on the grassland and in the sparse woods w ere divergent.The plants w hich grew on the grass-
land show ed a higher light compensat ion point and light saturation point , but the plant w hich g rew in the
sparse woods showed a lower light compensat ion point and light saturation point.
Key words:Erigeron breviscapus;photosynthetic characteristics;environmental heterogeneity;acclimation
145第 2 期　　　　　　　　　　　　　苏文华等:短葶飞蓬光合生理生态的初步研究