全 文 ：《河南水利与南水北调》2012 年 第 10 期
HENAN
挥发酚排放量为 0.0011t/d，总磷排放量为 0.97t/d，总氮排放量
为 1.53t/d。登封市 27个入河排污口，日污水排放总量为 39.48
万 t/d，COD排放量为 45.16t/d，BOD5排放量为 3.18t/d，氨氮排放
量为 0.76t/d，挥发酚排放量为 0.0070t/d，总磷排放量为 0.86t/d，总
氮排放量为 6.55t/d
4.建议
入河排污口污水排放主要包括城镇生活污水排放和工业废
水排放。依据上述分析，目前郑州市废水排放量比较大，因而应
该有效的控制城镇生活污染源和工业污染源。所以必须做到以
下五点：一要加快城镇污水处理设施建设，加大生活污水处理力
度。二要完善污水处理设施运行机制，提高排污监管力度。三要
加大产业宏观调控力度，严格企业淘汰准入制度。四要加强水资
源保护管理，全面推行污染物排放总量与排污许可证制度。五要
加大工业废水处理力度，实现达标排放。
近年来随着社会经济发展和城市化水平的提高，郑州市用
水量也不断增加，污废水量也相应增加，对城市供水和污水处理
带来越来越大的压力。为此，必须加大城市供水能力和污水处理
能力。按照建设部《关于加快城市公用行业市场化进程的意见》，
应尽快实现水务行业的市场化。一是，尽快改变国有独资的单一
所有制形式，允许社会资金和国外资金以独资、合资、合作等方
式参与供水和污水处理项目的建设和经营；二是，转变政府职
能，把工作重点转移到制定政策、规范市场、指导价格、提高服务
质量、改善投资环境等方面来；三是，建立由政府宏观调控的城
市供水及污水处理市场开放机制。
收稿日期：2012- 03- 28
五角枫（Acer mono Maxim），槭树科槭树属，白蜡（Fraxinu
schinensis），木犀科白蜡属。五角枫与白蜡是华北山区荒山绿化
造林常用的树种，对这两个树种的研究多有报道，但多集中在播
种育苗方面，在生理生态方面少有研究报道，对两树种在春季幼
苗缓苗期的光合生理还未见研究报道。春季是造林的主要季节，
且造林时多用的是幼苗，所以比较研究白蜡、五角枫的幼苗春季
缓苗期的光合特性对造林树种选择具有一定价值。本研究通过
测定两树种的光合光响应过程来研究两树种的光合特性。
1.试验地概况
试验地设在新密市牛店镇霍工厂苗圃场（34°31′N，
113°17′E），海拔 242.5m。极端最低气温为 - 15.1℃，最高气温
为 41.7℃，无霜期 222d；降雨多集中在 7～9月，多年平均降水
量为 687mm。≥10℃年积温为 4400℃，年平均气温为 14.3℃，干
旱指数 1.8，年均日照时数 2583hr，土壤类型以褐土、棕壤为主。
2.研究方法
2011年 3月，选取生长一致的 2a生白蜡与五角枫幼苗，栽
植到新密市牛店镇霍工厂苗圃场西侧的实验田内，每个树种栽
植 30棵。
在 2011年 5月，从每个树种的 30棵幼苗中选取长势一致
的植株各 3棵，选择典型的晴朗天气，利用 CIRAS- 2便携式光
合系统测定白蜡和五角枫幼苗的光合作用的光响应过程。测定
时段为 9:00- 11:00，相同时段内外界光照强度，大气温度，空气
湿度，大气 CO2浓度等环境条件基本相似。测定时 CO2浓度在
白蜡五角枫幼苗春季缓苗期光合特征
□赵秋梅（新密市水土保持科学试验站）
摘 要：以白蜡和五角枫幼苗为实验材料，利用 CIRAS- 2便携式光合系统测定白蜡和五角枫叶片的光合光响应过程，并用直角
双曲线修正模型对两树种的光响应曲线进行拟合。结果表明：一用直角双曲线修正模型对白蜡、五角枫的光响应实测数据进行拟
合，能得到较好的拟合效果；二对两树种光合光响应参数进行比较，发现白蜡比五角枫对环境表现出更强的适应性。
关键词：白蜡；五角枫；光合作用；光响应；水分利用效率
作者简介：赵秋梅（1971-），女，工程师，长期从事水
土保持科研和水土保持监测工作。
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百家谭
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390μmol∕mmol左右，利用 LED光源设置模拟光辐射强度，梯
度 为 2000、1800、1500、1200、1000、800、600、400、200、150、50、
20、0μmol∕（m2·s）。每个树种测 3个叶片，每个叶片重复测定
2次，取平均值。测定参数有净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸
腾速率（Tr）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、大气 CO2浓度、大气温度、
叶片温度等，叶片水分利用效率用叶片净光合速率和蒸腾速率
的比值表示，即WUE=Pn∕Tr。式中WUE为叶片瞬间水分利用
效率μmol∕mmol，Pn为叶片净光合速率μmol∕（m2·s），Tr为
叶片蒸腾速率 mmol∕（m2·s）。所测叶片为植株向阳面中上部生
长良好的完全展开叶片。
光合光响应直角双曲线的修正模型表达式为：
Pn(I)=α 1-βI1+γI I-Rd
式中:α是光响应曲线的初始斜率 (无量纲)，β和γ为系数
(单位为（m2·s）∕μmol)，I为光合有效辐射，Rd为暗呼吸速率。
用 SPSS17.0软件拟合光合速率光响应曲线和参数；试验数
据用 Excel 2003软件进行处理。
3.结果分析
3.1白蜡、五角枫光合光响应曲线模型拟合
由表 1、图 1、图 2可以看出，用直角双曲线修正模型对两树
种幼苗的净光合速率光响应过程进行拟合，效果非常好。白蜡和
五角枫的净光合速率实测值与拟合值非常接近，软件计算出模
型净光合速率拟合值的 R2都达到了 0.99，说明直角双曲线修正
模型适合对白蜡、五角枫进行光合光响应曲线的拟合。
表 1 净光合速率光响应模型拟合与实测值比较表
图 1 五角枫净光合速率实测值与拟合值图
图 2 白蜡净光合速率实测值与拟合值图
表 2是两树种光响应的特征参数，光响应曲线是判定植物
光合效率的重要方法，通过光响应曲线可以获得植物光合特性
的相关生理参数。由表 2可见，采用直角双曲线修正模型求出的
光响应特征参数相关系数 R2在 0.99以上，效果很好。光补偿点
反映的是植物叶片光合作用过程中光合同化作用与呼吸作用大
小相同时的光强，饱和光强是反映植物在高光强下光合速率饱
和时光强。一般认为，阴生植物的光补偿点 <20μmol∕（m2·s），光
饱和点 <500μmol∕（m2·s）；阳生植物的光补偿点一般在
50- 100μmol∕（m2·s），光饱和点一般 >800μmol∕（m2·s）。由表
2数据，白蜡和五角枫的光补偿点和光饱和点符合典型的阳生
植物的特征，可见白蜡和五角枫均为典型的阳生植物，只不过白
蜡、五角枫的光补偿点相对于阳生植物的光补偿点偏高，应该是
植株还处于缓苗期，长势较弱，利用弱光的能力还较低。五角枫
最大净光合速率比白蜡的最大净光合速率要小，说明白蜡的最
大光合能力要强于五角枫，在饱和光强范围单位时间内合成有
机物的量要多于五角枫。暗呼吸速率方面白蜡明显高于五角枫，
表明单位时间内五角枫消耗的光合产物比白蜡消耗的要少，有
利于干物质的积累。表观量子效率表示低光强下植物对光能的
利用效率，一般用低光强下光响应曲线中拟合直线的斜率表示；
白蜡的表观量子效率明显高于五角枫，说明在弱光条件下，白蜡
利用弱光的效率要高于五角枫，但是两树种的表观量子效率在
0.014- 0.029 之间，低于一般植物的表观量子效率的范围 0.03
- 0.05，说明两树种在缓苗期利用光能的能力较弱，与光补偿点
的结论一致。
表 2 两树种光响应曲线特征参数表
3.2白蜡、五角枫净光合速率对光的响应
由图 3可以看出：两树种净光合速率随光合有效辐射的变
白蜡 五角枫
实测值
(μmol∕（m2·s）
拟合值
(μmol∕（m2·s）
实测值
(μmol∕（m2·s）
拟合值
(μmol∕（m2·s）
4.7 4.54 2.5 2.65
4.8 4.72 3 3.01
4.8 4.87 3.4 3.30
4.7 4.94 3.7 3.53
4.8 4.92 3.8 3.64
4.5 4.77 3.6 3.61
4.8 4.38 3.1 3.36
3.8 3.72 2.6 2.83
3 2.66 2.1 2.02
0.1 0.60 0.7 0.46
- 1 - 0.85 - 0.2 - 0.65
- 1.8 - 2.20 - 0.9 - 0.88
- 3 - 2.87 - 1.5 - 0.99
树种
最大净
光合速率
μmol∕
（m2·s）
暗呼吸
速率
μmol∕
（m2·s）
光饱和点
μmol∕
（m2·s）
光补偿点
μmol∕
（m2·s）
表观量
子效率
μmol∕
（m2·s）
相关
系数
R2
五角枫 3.64 1.74 1153.40 143.43 0.014 0.99
白蜡 4.95 3.48 1346.95 162.82 0.029 0.99
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化有相同的规律，都是在低光强范围内快速上升，然后曲线逐渐
趋于平缓。五角枫在光合有效辐射 0- 180μmol∕（m2·s）范围内
净光合速率呈直线式上升，当光合有效福射继续增强时，净光合
速率增幅越来越小，当光合有效辐射达到一定强度时，净光合速
率出现饱和，随着光强的继续增强，净光合速率有所下降，出现
了光抑制现象。白蜡是在光合有效辐射 0- 400μmol∕（m2·s）范
围内净光合速率呈直线式上升，之后缓慢上升然后趋于饱和。光
合有效辐射在 800~1800μmol∕（m2·s）范围内时，两树种都保
持较高的净光合速率，白蜡、五角枫在光合有效辐射为 800、
1200μmol∕（m2·s）左右时净光合速率达到最大，最大净光合速
率分别为 4.95和 3.80μmol∕（m2·s）。结果表明，五角枫和白蜡
净光合速率光响应均值有明显差异，且总体上白蜡的净光合速
率要高于五角枫。
图 3 净光合速率的光响应曲线图
3.3白蜡五角枫蒸腾速率对光的响应
由图 4可知：白蜡在光合有效辐射范围内，蒸腾速率总体呈
平稳状态，在高光强 1600~2000μmol∕（m2·s）范围内还有上升
趋势，说明白蜡在强光下具有较大的蒸腾潜力。五角枫的蒸腾速
率在 0~2000μmol∕（m2·s）范围内呈现先上升后下降的整体趋
势，呈“单峰”曲线，在 1000μmol∕（m2·s）左右出现峰值，即最大
值。从图中可见，白蜡的蒸腾速率明显高于五角枫的蒸腾速率。
图 4 蒸腾速率的光响应曲线图
3.4白蜡、五角枫气孔导度对光的响应
由图 5可知：白蜡的气孔导度在 0~2000μmol∕（m2·s）范
围内几乎趋于平稳状况，没什么变化。五角枫的气孔导度在
0~1000μmol∕（m2·s）范围内，随光合有效辐射的增加而逐渐增
加，在 1000μmol∕（m2·s）左右达到最大值，之后随光合有效辐
射的增加而逐渐下降，可知强光会使缓苗期的五角枫气孔关闭，
来适应强光环境，这与五角枫的净光合速率、蒸腾速率在强光下
出现光抑制现象是一致的。白蜡的气孔导度明显高于五角枫的
气孔导度，这样有利于气体交换，应该是白蜡的净光合速率、蒸
腾速率高于五角枫的原因之一。
图 5 气孔导度的光响应曲线图
3.5白蜡、五角枫水分利用效率对光的响应
水分利用效率是用净光合速率与蒸腾速率的比值表示，由
图 6可以看出，白蜡的水分利用效率高于五角枫，这是因为虽然
白蜡的净光合速率、蒸腾速率都高于五角枫，但是净光合速率高
出五角枫的幅度要大于蒸腾速率。这表明两树种消耗一定数量
的水，白蜡产出的干物质重要高于五角枫。
图 6 水分利用效率的光响应图
4.结论
4.1用直角双曲线修正模型对白蜡、五角枫的光合光响应实
测数据进行拟合，相关系数达到 0.99，能得到较好的拟合效果，
说明直角双曲线修正模型适合白蜡、五角枫两个木本植物。
4.2对两树种的光合光响应特征参数进行分析，白蜡和五角
枫均为典型阳生植物；且两树种在缓苗期对弱光的利用能力较
弱；白蜡的暗呼吸速率强于五角枫。
4.3在缓苗期，白蜡幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导
度、水分利用效率均高于五角枫，且五角枫的净光合速率、蒸腾
速率、气孔导度在强光下出现了光抑制现象，所以在缓苗期白蜡
显示出对环境更强的适应性。
收稿日期：2012- 04- 01
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