全 文 ：昆 明学院学 报　　2008, 30(4):62 ～ 63 CN53-1131/G4　ISSN1008-7958
JournalofKunmingUniversity
收稿日期:2008-11-28
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30760043);云南省教育厅科学研究重点项目基金(08Z0077)
作者简介:张光飞(1966—), 男 ,云南宣威人 , 讲师 ,主要从事资源植物学和生理生态学研究.
通讯作者:翟书华(1963—), 男 ,云南富源人 , 副教授 ,主要从事生理生态学研究.E-mail:zhai.shuhua@yahoo.com.cn
光照和温度对鸟巢蕨光合速率的影响研究
张光飞 1 ,翟书华2 ,苏文华 1 ,李雨末 1
(1.云南大学 生态学与地植物学研究所 , 云南 昆明 650091;2.昆明学院 生命科学与技术系 ,云南 昆明 650031)
摘要:利用 CO2光合测定仪分析了引种栽培的鸟巢蕨叶片的光合补偿点和饱和光强 , 并进行光合有效辐射和温
度对光合速率影响的研究.结果表明:鸟巢蕨叶片光补偿点的光强为 3.8μmol· m-2· s-1 , 饱和光强约为
400mol· m-2· s-1;叶片光合速率在 30℃时达到最大值 , 最适温度为 17 ～ 32℃.
关键词:光照;温度;光合速率;鸟巢蕨
中图分类号:Q142　文献标识码:A　文章编号:1008-7958(2008)04-0062-02
EfectsofLightIntensityandAirTemperatureonthePhotosynthesisofNeotopterisNidus
ZHANGGuang-fei1 , ZHAIShu-hua2 , SUWen-hua1 , LIYu-mo1
(1.InstituteofEcologyandGeobotany, YunnanUniversity, YunnanKunming650091, China;
2.LifeScienceandTechnologyDepartment, KunmingUniversity, YunnanKunming650031, China)
Abstract:WithLico-6400 portablephotosynthesisanalysissystem, lightcompensationpointandsaturationlightintensityforthepteri-
dophyteNeotopterisnidusgrowningreenhousewerestudied.Thestudieswereconductedtoinvestigatetherelationsbetweenphotosyn-
theticrateandlightintensityandtemperature.Theresultsshowedthatthecompensationirradiancewas3.8μmol· m-2· s-1.Satura-
tionlightintensitywasabout400μmol· m-2· s-1.Thenetphotosyntheticratewasthehighestatleaftemperature30℃, theoptimal
temperaturewasfrom17 to32℃.
Keywords:light;airtemperature;photosynthesis;Neotopterisnidus
　　鸟巢蕨 [ Neotopterisnidus(L.)J.Sm.] ,又称巢
蕨 、山苏花、王冠蕨 , 为铁角蕨科巢蕨属多年生阴生
草本观叶植物 ,系中型附生蕨 , 株形呈漏斗状或鸟巢
状.鸟巢蕨原产于热带亚热带地区 , 在我国广东 、广
西 、海南和云南等地均有分布 , 亚热带其它地区也有
分布.其常成大丛附生于雨林或季雨林内树干上或
林下岩石上或灌丛基部 ,适生海拔 100 ～ 1900m[ 1].
蕨类植物是最早登陆的维管植物 ,至今仍然是生
态系统初级生产力的重要组成部分.它们一方面可以
通过改造生态环境影响森林群落发生和发展的过程 ,
另一方面由于它们对生态因子变化的敏感性 ,其组成
的多样性及其对环境的适应组合也随着森林群落发生
和发展而不断变化.因此 ,蕨类植物的物种组成及其适
应环境的能力对不同植被环境具有比较显著的指示作
用.在植被保护和植被恢复的实践中 ,森林乔木树种与
林下蕨类植物之间的相生相克作用是值得关注的.
光合作用是植物的重要生理过程 ,环境因子对
其光合特性的影响研究很多 [ 2-7] , 但对蕨类植物的
研究较少 [ 8-11] ,而对鸟巢蕨的研究尚无研究报道.因
此 ,本研究拟通过环境因子对鸟巢蕨光合特性的影
响 ,探究其适生环境 , 寻求有关鸟巢蕨的光合特性及
环境因子对其影响的规律.以对鸟巢蕨的引种栽培 、
开发利用和科学研究提供科学依据与参数.
1　材料与方法
1.1材料
实验材料为云南大学生态学与地植物学研究所
温室中盆栽的鸟巢蕨[ Neotopterisnidus(L.)J.Sm.].
选取其中 3片完全成熟的叶片 ,每张叶片重复多次.
测定的前一天下午充分浇水 , 使测定过程中土壤保
持水分充足.试验于 2007年 3中旬和 4月中旬之间
进行.
1.2方法
测定方法是通过测定光合速率的变化并记录光
照强度和温度的变化值.通过对所测的光合速率、气
孔导度和蒸腾速率来做相应的曲线图 ,分析探讨光照
强度和温度变化对光合作用的影响.本试验利用
Lico-6400型光合测定仪可控制叶室光照、温度 、湿度
和 CO
2
浓度的功能 ,稳定非试验环境因子 ,进行单因
子影响试验 ,揭示光照强度和温度对光合作用的直接
影响程度和规律.光合速率及叶片温度 、气孔导度、蒸
腾速率等用Lico-6400型光合测定仪测定.以一容积
约 25L,壁上有 3个 0.785 4cm2的小孔的塑料容器缓
冲器吸入空气 ,以减弱进入叶室中 CO2浓度的波动.
DOI :10.14091/j.cnki.kmxyxb.2008.04.012
1.2.1光照强度对鸟巢蕨光合作用的影响的测定
在上午 8∶00 ～ 11∶00, 采用 Lico-6400型光合
测定仪加红蓝人工光源 ,设置一组光强梯度 ,并将空
气湿度和大气 CO2 浓度保持在相对稳定的范围内.
叶片在叶室适应 5min后 ,设置每 3s测定一次光合
速率 , 启动自动记录程序 ,每个光强下记录 20个数
据 ,每个时段 3片各测 1次 ,连续 5d,根据光合曲线
确定鸟巢蕨的光补偿点和饱和光强.
1.2.2温度对鸟巢蕨光合作用的影响的测定
利用 Lico-6400型光合测定仪叶室温度控制
功能在可调控的范围内 ,将叶室温度分别调至 10℃,
20℃和 30℃, 并将空气湿度和大气 CO2 浓度保持
在相对稳定的范围内.叶片在测定温度叶室内适应
20min后 ,每 3s测定 1次光合速率 , 测 20个数据.
试验在早上 8∶00 ～ 10∶00进行 , 每天测 1个温度系
列 ,连续测 5d, 共 3片.
2　结果与分析
2.1光照强度对鸟巢蕨光合速率的影响
鸟巢蕨叶片光合速率对光照强度变化的响应曲线
见图 1.通过测定鸟巢蕨叶片光合速率对光照强度变化
的响应数据 ,绘制光响应曲线 ,利用 SPSS统计软件计
算显示 , 鸟巢蕨叶片光合作用的光补偿点为
3.8μmol·m-2·s-1, 与狗脊蕨(Woodwardiajaponi-
ca)[ 11]和二回原始观音座莲蕨(Archangiopterisbipin-
nata)[9] 相 似, 光补 偿 点与 阴生 植 物相 当 [ 12].
20μmol·m-2·s-1光照强度以下 ,随着光强增加叶片
的光 合 速 率 迅 速 直 线 升 高.光 照 强 度 从
20μmol·m-2·s-1后至100μmol·m-2·s-1,光强增加
光合速率仍不断迅速升高 ,从100μmol·m-2·s-1后至
400μmol·m-2·s-1 ,光强增加光合速率增加缓慢 ,光
照强度超过400μmol·m-2·s-1后,光合速率不再增加
并有下降的趋势 ,表现出强光抑制现象 ,其光合饱和点
为 400μmol·m-2·s-1.
2.2温度对鸟巢蕨光合速率的影响
按 Larcher净光合作用最适温度的概念 [ 12] ,鸟巢
蕨净光合速率的最适温度为 17～ 32℃左右 ,最大值
约为 2.45μmolCO2·m-2·s-1(见图 2),从数值上看
不如扇蕨 [ 10]和狗脊蕨 [ 11].鸟巢蕨光合作用的最适温
度比阴生草本植物和高山植物的略高 ,比阳生草本植
物的略低;对高温的适应能力高于高山植物 ,对低温
的适应能力不及高山植物.鸟巢蕨的光合作用最适温
度较扇蕨(Neocheiropterispalmatopedata)的窄 ,比二回
原始观音座莲蕨的更广 ,但耐高温的能力比二者都
强 ,结果与它们自然分布的海拔幅度密切相关.
3　讨论
从净光合速率与光照强度的关系看 , 鸟巢蕨不
需强光照条件 , 具有较强耐阴能力 , 属于阴生植
物 [ 12].光合有效辐射超过 400μmol·m-2·s-1后 ,光
合速率不再增加 , 反而有下降趋势 , 有强光抑制现
象 , 其原因可能是强光照会引起生境温度升高及空
气湿度下降 ,高温和低空气湿度对鸟巢蕨叶片的光
合作用不利.此外 , 鸟巢蕨的饱和光合速率较低 , 很
难与其它阴生植物竞争 ,因此常附生于树干上.鸟巢
蕨净光合速率最适温度为 17 ～ 32℃,其适宜温度范
围与其自然生境的海拔幅度和所生长的雨林及季雨
林的生境相吻合 , 植株在低光照强度条件下可获得
较好的有机碳积累.因此 ,鸟巢蕨自然生境以森林树
干最佳.要保护鸟巢蕨 , 保护森林致关重要.
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