全 文 ：第 30卷 第 5期 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 Vol.30 No.5
2010年 5月 JournalofCentralSouthUniversityofForestry＆Technology May2010
收稿日期:2010-01-05
基金项目:国家林业局 948项目(2005-04-03);广西自然科学基金项目(0832030, 0639006, 229005);广西林业厅项目(2008-09, 2002
-04);广西大学学术带头人项目
作者简介:蓝　燕(1964-),女 ,广西防城人 ,工程师 ,主要从事生态规划与环境评价研究
通讯作者:谢伟东(1964-),男 ,广西博白人 ,博士 ,主要从事生态环境监测与评价方面的研究
广西滨海植物红鳞蒲桃的生理特征分析
蓝　燕 1 , 谢伟东 2 , 莫小香2 , 招礼军 2
(1.防城港市环境监测站 , 广西 防城港　538001;　2.广西大学 林学院 , 广西 南宁　530005)
摘　要:采用光合作用测定系统(CI-310)对东兴市江平镇巫头岛的滨海原生植物群落的优势树种红鳞蒲桃的净
光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、叶绿素含量及电解质渗透率进行测定 , 揭示红鳞蒲桃对滨海特殊生
境的适应机理。结果表明:红鳞蒲桃的光补偿点为 143μmol/(m2· s), 光饱和点为 600 μmol/(m2· s)。在一定范
围内 , 随着光合有效辐射(PAR)的增加 , Pn、Tr、Cs也增大 ,当 PAR达到 800 μmol/(m2· s)后 , 气孔导度减小 , 净光合
速率和蒸腾速率均呈下降趋势。其 Fv/Fm值为 0.432, 小于多数植物正常值 0.8,说明红鳞蒲桃已受到一定程度的胁
迫影响。叶绿素含量也较低 , 与其净光合速率较低相一致。电解质渗透率的测定结果表明 ,红鳞蒲桃抗高温能力相
对较差。调查研究发现 , 主要原因是人为干扰过大造成红鳞蒲桃生理衰退 , 自然更新困难 ,种群已处于老化阶段。
关键词:植物生理学;红鳞蒲桃;滨海植物;生理特性
中图分类号:S792.117;Q494 文献标志码:A 文章编号:1673— 923X(2010)05— 0123 — 05
StudyonphysiologicalcharacteristicofSyzygiumhanceiin
coastalecotoneofGuangxi
LANYan1 , XIEWei-Dong2 , MOXiao-xiang2 , ZHAOLi-jun2
(1.GuangxiFangchenggangEnvironmentalMonitoringStation, Fangchenggang538001, Guangxi, China;
2.ForestyColege, GuangxiUniversity, Nanning　530005, Guangxi, China)
Abstract:Thenetphotosyntheticrate, transpirationrate, stomatalconductance, chlorophylcontentandtherateofelectro-
lyteleakageofthecoastalplantcommunitiesofdominanttreespeciesSyzygiumhanceiweredeteminedbyphotosynthesissys-
tem(CI— 310)attheislandofWutouinthetownofJiangping, Dongxing, inordertorevealitsadaptivemechanismtothe
coastalspecialhabitat.Resultsshowedthat:thelightcompensationpointofSyzygiumhanceiwas143μmol/(m2· s), and
lightincreased, thePn, TrandCsincreased.WhenthePARover800μmol/(m2· s), thestomatalconductancesaturation
pointwas600 μmol/(m2· s), withinacertainrange, asthephotosyntheticactiveradiation(PAR)decreased, netphoto-
syntheticrateandtranspirationratealsodeclined;thevalueofFv/ Fmwas0.432, lessthan0.8ofmostplantsnormalvalue,
whichshowedthattheenvironmenthadsomecoerciveefectonSyzygiumhanceitosomeextent;lowerchlorophylcontentwas
consistentwithlowernetphotosyntheticrate;theleakagerateofelectrolyteshowedthatSyzygiumhanceihadpoorabilityto
resistagainstthehightemperature.Byinvestigation, ithadbeenfoundthatman-madedisturbswasoneofthemainreasons
whichcausedSyzygiumhanceiphysicaldeclinedanddificultnaturalregeneration.TheSyzygiumhanceipopulationwasal-
readyataagingstage.
Keywords:plantphysiology;Syzygiumhancei;coastalplant;physiologicalcharacteristic
　 　中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 第 30卷
　　光合作用是植物生长发育的基础和生产力高低
的决定性因素 ,同时又是一个对环境条件变化很敏
感的生理过程 ,它被称为是地球上最重要的化学反
应 ,同时也是全球碳循环和其它物质循环最重要的
环节[ 1] 。
光合作用 、光响应 、CO2响应和生理生态因子的
影响等也已成为探讨树木光合生理生态的指标 ,尤
其光合作用的研究为树木对生态环境变化的响应和
适应性以及树木的引种栽培和森林培育提供理论依
据 [ 2] 。
红鳞蒲桃是广西海岸带的滨海植被建群树种之
一 ,分布狭窄 ,而红鳞蒲桃群系又是广西滨海过渡带
保存最为完整的原生植被的群系类型 ,研究我国亚
热带滨海植物区系和生态恢复具有一定的科学意
义 [ 3] 。现有沿海防护林普遍存在着树种单一 、结构
简单 、林带退化老化等诸多问题 [ 4] 。
目前国内外对滨海原生植物群落的优势树种红
鳞蒲桃的研究相当匮乏 ,有关光合生理方面的研究
国内外尚未报导 。通过对红鳞蒲桃光合生理指标的
测定 ,对了解海岸带植物群落退化机理 、变化趋势 ,
以及滨海天然林防护林的恢复和建设 、生物多样性
保护 、充分发挥其生态服务功能具有重要的实践意
义和指导作用。
1　材料与方法
1.1　研究地自然概况
江平镇位于广西东兴市东部 ,所处的区域属亚
热带海洋性季风气候 ,年平均气温为 22.4 ℃,年降
雨量为 2 884mm左右 ,全年无霜 ,年平均相对湿度
为 81%～ 82%。历年最高气温为 36.5 ℃,每年的七
月份最热 ,月平均气温为 27.6 ～ 29.1 ℃之间 ,历年
最低气温为 2.8 ℃,最低气温多在冬末春初之间 。
土壤类型主要为赤红壤及滨海盐土(砂质),本研究
地点均为滨海砂质土 。
1.2　实验材料
红鳞蒲桃又名小花蒲桃 ,为桃金娘科 Myrtaceae
蒲桃属 Syzygium常绿乔木 ,树高可达 20 m叶厚光
亮 ,其嫩枝嫩叶鲜红色 ,花白色 、雄蕊多数 ,一年多次
开花 ,一般盛花期在 3 ～ 4月 。夏秋季也有零星的花
朵开放。浆果 ,种熟期 11月 ,熟时果实紫黑色 ,熟果
味甜 ,鸟兽喜食 。喜温暖湿润气候 ,通常生长于河迎
或河谷湿地。适于在年平均气温 20 ℃以上的地区
生长 ,同时其对土壤要求不严 ,适应性较强 ,主产于
我国的福建 、广东 、广西 、海南等省区 ,常见于低海拔
疏林中。
在样方调查中 ,群落结构复杂 ,红鳞蒲桃为优势
种 ,林内仅有少数的伴生植物 。乔木层郁闭度为
0.6,灌木覆盖度 71%,以龙船花 Ixorachinensis、桃
金娘 Rhodomyrtustomentosa、九节 Psychotriarubra、乌
药 Linderaaggregata、红果山胡椒 Linderaerythrocar-
pa和黄杞 Engelhardtiaroxburghiana为主要树种 。
草本层的种类 、数量和覆盖度都极少。
1.3　研究方法与内容
1.3.1　不同光强下的光合生理指标的测定
选择晴朗无云的天气 ,测定时间为植物净光合
速率最高的时间段 09:00 ～ 10:30,在不同的光强下
0、 100、 200、 300、 400、 600、 800、 1 000、 1 200、
1 400μmol/(m2· s)采用光合作用测定系统 CI—
310进行离体测定 。在 3个样方的红鳞蒲桃选定相
距 10m左右的标准木 ,在树冠外围按上 、中 、下部和
每个部位的东 、西 、南 、北 4个方位选取其一年生功
能枝 ,将剪下枝条基部立即浸入水中进行的离体测
定其净光合速率 、蒸腾速率 、气孔导度 、胞间 CO2浓
度 ,计算光饱和点 、光补偿点。
1.3.2　叶绿素荧光的测定
在试验地用植物效能仪测定植物叶绿素荧光的
变化 ,包括测定初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可
变荧光(Fv)等参数 。每个样方选取 3棵平均木测
定。
1.3.3　叶绿素含量的测定
采用乙醇法 ,称取 0.2 g新鲜样品 ,用 95%乙醇
提取叶绿体色素 ,定容至 25mL,浸泡至组织变白 ,
取离心液分别在 665和 649nm波长下测定其吸光
度 ,计算叶绿素含量 [ 5] 。
1.3.4　植物细胞质膜透性的测定
将采集样品以湿纱布包好带回实验室 ,以打孔
器打成小圆片后 ,用去离子水浸泡 1 h,进行预处
理。经预处理后分别放入 3只加有 10mL去离子水
的试管中 , 每管 1g叶片 , 分别置于 50℃水浴锅 、
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第 5期 　蓝　燕 ,等:广西滨海植物红鳞蒲桃的生理特征分析　
0 ℃冰箱的冷藏箱和室温下 2 h,以 DDS— 11A型电
导仪测定第 1次电导值 G1,其后将试管放入沸水中
煮沸 20 min杀死组织 ,冷却至室温后测定第 2次电
导值 G2。根据公式计算电解质相对外渗率:电解质
的相对外渗率(%)=(处理电导率 -空白电导率)/
(煮沸电导率 -空白电导率)×100%[ 6] 。
2　结果与分析
2.1　光合生理特性
2.1.1　不同光强下红鳞蒲桃净光合速率的变化
研究植物的光响应曲线可以为引种 、驯化和高
效栽培提供理论依据 。通过植物光合作用的光响应
曲线可以得到光合量子效率 、最大净光合速率 、光补
偿点 、光饱和点等反映植物光合特性的生理参数 。
光补偿点是植物能够生存的最低光合有效辐射强
度 ,在低于光补偿点的光强下植物就无法积累同化
产物。植物光补偿点的高低对于自然条件下植物的
更新和各植物在群落中的地位有决定性的作用 。植
物叶片的光饱和点与光补偿点反映了植物对光照条
件的要求 ,分别体现了对强光和弱光的利用能力。
如图 1所示 , 当光合有效辐射 (PAR)为
1 0 0 μmol/(m2· s)时 ,红鳞蒲桃的净光合速率为
负值 ,说明并没有到光补偿点;随着 PAR的增加 ,净
光合 速率也随 之增 加。当 净光 合速率 为 0
μmol/(m2· s)时 ,即为该树种的光补偿为 143
μmol/(m2· s),当 PAR在 600μmol/(m2· s)达到
最大 ,即为该树种的光饱和点;随着 PAR继续升高 ,
净光合速率增长速率减缓并呈下降的趋势 ,这是由
于光合有效辐射强度过强 ,多余的光能造成光合速
图 1　不同光强下红鳞蒲桃净光合速率
Fig.1　NetphotosyntheticrateofSyzygiumhanceiunder
differentphotosyntheticalyactiveradiations
率下降[ 7] 。说明在一定范围内 ,叶片光合速率随着
PAR增强而增加 ,当 PAR增大到一定范围 ,其他生
理活动消耗增大 ,也会导致净光合速率下降 。
2.1.2　不同光强下红鳞蒲桃蒸腾速率的变化
如图 2所示 ,当光合有效辐射增大时 ,叶表面与
空气中水汽压梯度变大 ,气孔开张度加大 ,进入植物
体水气增多 , 蒸腾速率随之增强 。在 PAR由
100 μmol/(m2· s)增长至 1 200μmol/(m2· s)的
范围内 , 蒸腾速率与 PAR呈现线性正相关 , 到
1 200μmol/(m2·s)时 ,蒸腾速率略有下降 ,随后
植物体适应光强的增加 ,再次呈上升趋势 。一般
野生植物白天的蒸腾速率在 1.389 ～ 6.945
μg/(cm2·s)之间 [ 8] 。
图 2　不同光强下红鳞蒲桃蒸腾速率
Fig.2　TranspirationrateofSyzygiumhanceiunder
differentphotosyntheticallyactiveradiations
2.1.3　不同光强下红鳞蒲桃气孔导度的变化
如图 3所示 ,当 PAR增加至 800 μmol/(m2· s)
时 ,气孔导度出现峰值。随着 PAR的继续增加 ,由
于光照强度对气孔的抑制作用 , 气孔导度趋于
平缓 。　
图 3　不同光强下红鳞蒲桃气孔导度
Fig.3　StomatalconductanceofSyzygiumhanceiunder
differentphotosyntheticallyactiveradiations
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　 　中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 第 30卷
2.2　叶绿素荧光的特性
叶绿素荧光参数具有反映植物 “内在性 ”的特
点 。其中 Fo是 PsⅡ反应中心处于完全开放时的荧
光产量 。荧光强度超过那一部分的荧光称为可变荧
光 Fv[ 9] 。 Fm是 PsⅡ反应中心处于完全关闭时的荧
光产量 ,反映通过 PsⅡ的电子传递情况 [ 10] 。PsⅡ最
大光化学量子产量(Fv/Fm)反映 PsⅡ反应中心最
大光能转换效率 [ 11] 。 Fv/Fm反映 PsⅡ反应中心最
大光能转 换效率 , 即植 物利用光能 的能力 。
Fv/Fm的值大说明利用光的能力强 , 反之说明植物
体利用光的效率低 ,受到一定的胁迫影响 。多数植
物在正常条件下的 Fv/Fm的值应该在 0.8左右 ,值
越小说明受到胁迫的影响越严重 [ 12] 。本次调查测
得红鳞蒲桃的 Fv/Fm的值为 0.432,远低于 0.8 ,说
明植物已遭受光抑制 ,并且受到一定程度的胁迫
影响。
2.3　叶绿素含量
叶绿素含量是衡量植物光合生产潜力的一项重
要生理指标 ,对植物光合速率 、初级生物生产力和生
物生长量等具有重要影响 ,也是鉴别植物受环境胁
迫程度的一项有效指标 [ 13] 。同时叶绿素含量可表
征植物的营养状况 ,叶绿素含量越高 ,一般叶片的氮
含量也越多 [ 14] ;本实验测得的红鳞蒲桃的叶绿素含
量见表 1。红鳞蒲桃的叶绿素总量较低 ,仅 0.637
mg/g。
表 1　红鳞蒲桃的叶绿素含量
Table1　ChlorophylcontentofSyzygiumhancei　mg/g
叶绿素 a 叶绿素 b 叶绿素总量 叶绿素 a/b
0.097 0.540 0.637 0.180
　　叶绿素 a和叶绿素 b分别是高等植物光合作用
的主要色素和辅助色素 ,其含量在一定程度上体现
了植物光合能力的大小 [ 15] 。红鳞蒲桃的叶绿素 a
的含量为 0.097mg/g,含量相对较低 。
Anderson的研究 [ 16]表明 ,叶绿素 b越高 ,相应
的光系统 I活性越强 ,从而更有效地吸收光量子提
高光能的转化效率。红鳞蒲桃的叶绿素 b含量为
0.540 mg/g,含量亦偏低 。
由于叶绿素 a分解得比叶绿素 b快 ,所以叶绿
素 a和叶绿素 b的比值(即叶绿素 a/b)的变化可作
为一个衰老指标 ,也一直被认为是植物对光强适应
程度的敏感指标 [ 16] 。红鳞蒲桃的叶绿素 a/b的值
为 0.180。
从叶绿素含量上说明红鳞蒲桃作为群落的优势
种 ,处于群落的上层 ,但对光的利用率较低 ,受到环
境因子的胁迫已处于一种衰老退化状态 ,或是抵御
滨海高辐射光照的生理适应的表现 。
2.4　电解质渗透率
一般认为在一定温度范围内 ,温度越低或者越
高 ,对细胞膜造成的损伤越大 ,细胞膜的透性变化越
大 ,导致细胞内电解质外渗率也变化 ,电解质外渗率
越小抗性越强[ 17] 。红鳞蒲桃的电解质渗透率如表
2所示。
表 2　红鳞蒲桃的电解质渗透率
Table2　LeakagerateofelectrolyteofSyzygiumhancei　 %
25℃常温处理 0℃处理 50℃处理
8.53 9.26 52.73
　　5℃对于多数热带 、亚热带植物而言是一个关
键温度 ,气温低于 5℃时 ,植物各种代谢活动受到严
重影响 ,甚至导致植物死亡[ 18] 。经过低温或高温条
件的处理可以看出植物对温度环境的抗性情况。抗
寒性强的植物或受害较轻者 ,不仅透性增大程度较
慢 ,而且透性的变化可以逆转 ,易恢复正常;相反 ,抗
寒性弱的植物或受害较重者 ,透性增大程度较快 ,又
不可逆转 ,不能恢复正常 [ 19] 。由表 2可知 ,在 3种
处理中 ,常温和 0 ℃下处理的电解质渗透率分别为
8.53%、9.26%,两者差异不大 ,表明其对低温具有
一定的抗性。经 50℃处理的的电导率为 52.73%,
表明其忍受高温的能力相对较差。
3　结论与建议
红鳞蒲桃的光补偿点为 143 μmol/(m2· s),光
饱和点为 600μmol/(m2·s)。在不同光强照射下 ,
红鳞蒲桃的净光合速率 、蒸腾速率和气孔导度在
PAR为 600 μmol/(m2·s)之前 ,随着 PAR的升高 ,
红鳞蒲桃的光合生理指标呈现线性相关 ,此时植物
体生理活动活跃 。当 PAR达到 800μmol/(m2· s)
后 , 各指 标均 呈 下降 趋 势 , 在 1 000 ～ 1 200
μmol/(m2·s)之间处于低峰 ,经过对光的短暂适应
后 , 2次呈上升趋势 ,这与大多数木本植物得出的结
126
第 5期 　蓝　燕 ,等:广西滨海植物红鳞蒲桃的生理特征分析　
论相一致。
红鳞蒲桃的 Fv/Fm值为 0.432,小于 0.8 ,说明
已受到一定程度的胁迫影响。叶绿素含量也较低 ,
与其净光合速率相一致 ,电解质渗透率的测定结果
表明其抗高温能力较差 ,表明红鳞蒲桃处于衰老退
化阶段 。
调查中发现 ,随着沿海经济的不断发展 ,人为干
扰 ,如码头 、旅游 、工业区 、虾塘 、禽畜养殖和居民住
宅等无序的开发活动 ,造成其群落的的破碎化 ,生物
多样性的减少 ,土地沙化 ,演替更新链受阻 ,从而导
致红鳞蒲桃的衰老和抗逆能力的下降 。红鳞蒲桃是
滨海的乡土树种 ,长期对生境的适应更适用于海防
林带建设 ,合理做好保护和开发的规划与管理 ,对于
保护其种质资源 ,恢复和利用其生态服务功能是切
实可行和有效的 。
致谢:本院研究生李淼 , 生态学专业 2005级毛怡斌 、黄晓露 、
狄瑜 、唐洪等 13位同学参加野外调查和数据统计 ,以及广西防城市
巫头万鹤山鸟类保护区的陈富先生的大力支持 ,在此一并致谢。
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[本文编校:吴　毅 ]
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