全 文 ：第 40 卷 第 2 期
2 0 1 3 年 6 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 40 No. 2
Jun.，2 0 1 3
doi:10． 3969 / j． issn． 1002 － 7351． 2013． 02． 15
巴东木莲实生苗培育及光合生理特征
宗 卫，费永俊，喻 慧
( 长江大学园艺园林学院，湖北 荆州 434025)
摘要:开展珍稀树种巴东木莲播种育苗试验，探讨不同移栽季节对幼苗各项形态指标的影响，及不同光照条件对其叶片净
光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)的影响。结果表明，巴东木莲的种子在自然条件下发
芽率低，出苗整齐度良好，幼苗易得立枯病和根腐病;冬季移栽苗的各项形态指标(株高、地茎、冠幅)及成活率均优于夏季
移栽苗;光照强度对 1 年生巴东木莲叶片的各项光合生理指标均有明显的影响。
关键词:巴东木莲;播种育苗;幼苗移栽;形态指标;光合生理特征
中图分类号:Q949. 747. 1 文献标识码:A 文章编号:1002 － 7351(2013)02 － 0056 － 04
Cultivation and Photosynthesis Physiology Characteristics of Manglietia patungensis Seedling
ZONG Wei，FEI Yong-jun，YU Hui
(College of Gardening and Horticulture，Yangtze University，Jingzhou 434025，Hubei ，China)
Abstract:This paper developed the rare species Manglietia patungensis Hu sowing and seedling raising experiment，then discussed
the effects of different transplanting seasons on the various seedlings form indexes，and the effects of different light conditions on the
net photosynthetic rate (Pn) ，anspiration rate (Tr) ，water use efficiency (WUE) ，stomatal conductance (Gs)． The results showed
that the Manglietia patungensis had low germination rate and fine uniformity of seeding under natural conditions，the seedlings were
easy to get damping － off and root rot;the winter transplanting seedlings＇morphological indicators (plant height，and stem，crown)
and survival rate were better than summer transplanting seedlings;the light intensity had a significant effect on the annual Manglietia
patungensis Hu leaves’photosynthetic physiological indicators．
Key words:Manglietia patungensis Hu;sowing and seedling raising;seedling transplanting;morphological indicator;photosynthesis
physiology characteristic
巴东木莲(Manglietia patungensis Hu)为木兰科木莲属植物，常绿乔木，树形优美，花大而芳香，是我国
国家二级保护植物，是木莲属分布最北的种，也是长江三峡库区的特有种［1］，目前大多数木兰科植物主要
依赖种子进行有性繁殖。而木兰科植物种子的发芽率与其种子的质量、采收时间、储藏期、处理方法以及
播种后的水分与温度控制有着非常密切的关系［2］。因森林破坏严重，在每个分点上最多只有数株，少者
仅存 1 株，而且幼苗、幼树极少，已处于濒危灭绝的境地［3］。该植物对于研究木兰科乃至被子植物的系统
发育与起源，有着重要的科研价值，它的种子发芽率极低，种群数量少，因此探索有效的繁殖方式对于保存
其种质资源、扩大其种群数量具有十分重要的意义［4］。
本研究通过观察巴东木莲从播种到成苗的全过程，了解巴东木莲物候期的特性，对成活的幼苗进行不
同季节的移栽试验，观察不同季节移栽苗的成活情况以及形态方面的区别。并利用 Licor-6400 便携式光
合测定系统观测其在不同光强下的生理生态参数。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
供试材料为 2007 年 4 月播种的巴东木莲的种子以及其出苗 1 a后正常生长的苗木。基质材料为:陶
收稿日期:2012 － 12 － 06;修回日期:2013 － 01 － 19
作者简介:宗卫(1989—) ，女，湖北洪湖人，长江大学园艺园林学院在读硕士，从事园艺植物生态与逆境生理研究。
E-mail:misszong16888@ qq. com。
通讯作者:费永俊(1965—) ，男，湖北天门人，长江大学园艺园林学院教授，博士，从事园林植物种质资源的研究。
E-mail:fyj2010@ 163. com。
第 2 期 宗卫，等:巴东木莲实生苗培育及光合生理特征
粒，蛭石，珍珠岩，草炭。
1． 2 试验方法
4 月 17 号播 500 颗巴东木莲的种子，观测种子的发芽期。从发第 1 颗芽这天起开始每隔 2 d 观测记
录种子的出土数，直到出土结束。超过 90 d不发芽的种子按发芽率为零记录，以种子萌发的下胚轴露出
表土 5 mm为萌发。播种后从供试的第 1 粒种子出土进行观测，以 30 d为 1 个周期，每 5 d观测记录 1 次
出土的种子数，30 d后求出每 5 d的平均出土种子数以及每 5 d的平均出土种子百分率，以此来评定供试
种种子发芽的整齐度［5］。7 月初与 12 月初，分别在玻璃温室内准备 60 个规格均为 12 cm ×10 cm的花钵，
依次种上规格大小一致的 60 株苗，无土基质栽培，基质中添加顺德花肥 150 g以及霉菌净 120 g。每隔 10
d做一次苗木生长观测记录。并选择连续晴天少云的天气，在 10 ∶ 00—11 ∶ 30，选取苗木的叶片用 Licor-
6400 便携式光合测定仪测定其叶片的各项光合指标。
2 结果与分析
2． 1 巴东木莲种子的发芽趋势
对种子发芽整齐度的调查能在一定程度上认识巴东木莲种子的发芽趋势，并在出苗高峰期做好病虫
害的防治，有效提高芽苗的成活率。
由图 1 可以看出，自发芽开始的 8 d内，也就是 5 月 5 日发的第 1 颗芽直到 5 月 13 日，发芽都处于一
个缓慢的过程，从 5 月 13—23 日的这 10 d，发芽趋势明显加快，5 月 23 日发芽数达到最大值，此后开始降
图 1 自然条件下巴东木莲种子的发芽趋势
低。500 颗种子，229 棵发芽，种子的发芽率为
45. 8%，表明巴东木莲的种子发芽率低。
2． 2 不同移栽季节对苗木形态的影响
苗木材料特性包括形态与生理方面的特性，而
且是可以测量的，如形态的苗高、地径、根量，生理的
芽休眠、水分状态、养分状态等。生长表现特性则为
苗木在特定的生长环境中栽植后的所有表现［6］。
根生长潜能、耐寒力、环境逆压耐受能力等。事实
图 2 夏季和冬季移栽苗移栽后的苗高生长趋势
上，移栽的苗木的外观形态可作为苗木品质优劣的
技术标准。因此可由最容易测量的苗木外部形态，
如苗高、地径、重量、根系与梢 /根比加以评估分级。
表 1 和图 2 的各组数据均说明冬季移栽幼苗要
比夏季移栽好，冬季移栽苗的各项形态指标都要优
于夏季移栽苗。进行冬季移栽时，夏季移栽苗已平
均长至 6. 2 cm，冬季准备移栽的幼苗高平均 4. 6
cm，但到 2008 年 5 月，冬季移栽苗的各项形态指标
均超过夏季移栽苗。
2． 3 不同光照对叶片生理的影响
树种光合特性既受遗传基础控制，同时又受环
境因子的影响［7］，使用目前国内外较先进的光合
测定仪(LI － 6400) ，有较严格的环境条件控制和
实验对象选测、以及数据的规范化统计处理，在表
现出树种的光合特性上，是有较高的可信度的。
2. 3. 1 净光合速率 净光合速率(Pn)又称表观
表 1 不同季节移栽的巴东木莲幼苗的生长量
季节 平均高度
/
cm
平均地径 /
cm
平均冠幅 /
cm
成活率 /
%
夏季移栽苗 7. 6 0. 6 20. 3 48. 0
冬季移栽苗 8. 7 0. 8 25. 4 86. 5
* :夏季移栽苗数据为 2007年 7月—2008年 5月所测，冬季
移栽苗数据为 2007年 12月—2008年 5月所测。下同。
光合作用，是指真正光合作用所同化的 CO2 量减去因呼吸作用而释放的 CO2 量。净光合速率体现了植物
有机物的积累。叶片净光合速率随着光合有效辐射(PAＲ)增加而迅速升高。最大净光合速率是指单位面
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积叶片在单位时间内的二氧化碳吸收量除去呼吸后的光合部分。通过测定巴东木莲叶片在不同光强下的
净光合速率变化，以此了解巴东木莲叶片的最大光合有效辐射。
不同光照下巴东木莲的净光合速率有着明显的变化，在光强从 20 lx 开始上升时，直至 700 lx 左右时
净光合速率一直在上升，在 600 ～ 800 lx之间达到最大值，此后即使光照强度在上升，但净光合速率不变，
表明在光强为 700 lx左右时，为其最大净光合速率。
图 3 不同光照对巴东木莲净光合速率的影响
2. 3. 2 蒸腾速率 蒸腾速率(Tr)亦称蒸腾强度，是指植物在一定时间内单位面积蒸腾的水量［8］。光合
和蒸腾作用是植物的 2 个密切相关的生理过程，植物群落第一性生产力有着直接而重大的影响。水分利
用效率决定于植物光合与蒸腾速率作用的比例。
由图 4 可知，随光照强度下降，巴东木莲叶片的蒸腾速率也随之下降，光强在 1200 ～ 3000 lx范围内叶
片的蒸腾速率变化大，呈直线上升趋势，但在 200 ～ 1200 lx范围，叶片的光合速率无明显变化，由此可说明
最能影响叶片蒸腾速率的光强在 1200 lx以上。
图 4 不同光强对巴东木莲蒸腾速率的影响
2. 3. 3 植物水分利用效率 植物水分利用效率(WUE)是其净光合作用与蒸腾作用的比值。公式为:
WUE = P /T。式中:T是蒸腾速率;P 是净光合速率［9］。它反映了植物生产中单位水分的能量转化效率。
其中单叶水分利用效率通常用净光合速率与蒸腾速率的比值(Pn /Tr)来描述植物叶片的水分利用效率，
当蒸腾速率大小成为植物叶片气体交换快慢的主要因子时，以 Pn /Tr 的水分利用效率的比值来描述光合
作用过程的水分利用效率是适宜的。
从图 5 可以看出，在光强为 900 lx 时，巴东木莲的水分利用率达到了最大值;在光强为 900 ～ 3000 lx
范围内，随光照强度增强，水分利用率呈明显下降的趋势，在光照强度为 300 ～ 900 lx 范围内，光强增强对
水分利用率并无太多影响;但光强小于 300 lx，水分利用率呈直线下降趋势。由此，可看出巴东木莲叶片
的水分利用率在 300 ～ 900 lx范围内为好。
2. 3. 4 气孔导度(Gs) 气孔的传导力是植物水分生理的重要特征之一。植物在光合作用过程中，水分
从叶片气孔散失的生理机能是降低植物体内包括光合物叶片的温度，因为由液态水变为汽态水要消耗大
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第 2 期 宗卫，等:巴东木莲实生苗培育及光合生理特征
量的热量。当气温过高，光合作用降低时，叶片气孔传导力减小，以减少植物体内的水分丢失。当气温适
宜，光合作用增强时，叶片气孔传导力也上升［10］。对巴东木莲气孔导度在不同光强下的测定能有效说明
光强对气孔导度的影响，间接说明了对巴东木莲叶片光合能力的影响。
图 5 不同光强对巴东木莲水分利用率的影响
图 6 不同光强对巴东木莲气孔导度的影响
从图 6 可以看出，随着光照强度下降，气孔导度也随之下降。光照为 3000 lx 时，气孔导度达到最高
值，当光强从 3000 lx降至 1800 lx的过程中，气孔导度呈明显下降趋势，即表明在这一下降过程中巴东木
莲叶片的光合能力下降明显，气孔导度也随之下降明显。光强从 1800 lx 下降至 600 lx 的这一过程中，气
孔导度的变化不明显，即表明在这一下降过程中巴东木莲叶片的光合能力无明显变化，气孔导度的变化不
明显。但此后光强从 600 lx进一步下降时，气孔导度呈明显的下降趋势，即表明巴东木莲叶片的光合能力
下降明显，气孔导度也随之下降明显。
3 结论和讨论
1)本试验结果表明，巴东木莲的种子在自然条件下发芽率低，出苗整齐度良好，幼苗易得立枯病和根
腐病。有研究表明温度对巴东木莲种子的萌发有较大的影响，低于 20 ℃时，不利于种子萌发;在 20 ～ 30
℃范围内，5 d左右种子萌发率可高达 100%。自然播种(3 月 20 日播种)的种子 14 d开始破壳，50 d才能
出土;而在控制温度(25 ± 2)℃条件下，7 d开始破壳，25 d发芽。因此，在一定温度范围内，温度影响种子
的萌发速率而不影响其最终的萌发率［11］。防治病虫害是幼苗抚育管理的一项重要工作，必须经常检查，
做好预测预报工作，及时防治，确保苗木生长健壮，提高苗木质量。苗期主要病害有立枯病和根腐病。立
枯病多在幼苗出土后的初期发生，因幼苗的根茎部幼嫩，易被立枯病侵染。
2)本试验对不同季节移栽的巴东木莲幼苗形态方面的调查结果表明，冬季移栽苗的成活率及各项形
态指标均优于夏季移栽苗，说明幼苗适合冬季移栽。夏季温度高，幼苗的根系急需水分， ( 下转第 69 页)
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( 上接第 59 页)此时移栽对幼苗的成活不利;而冬季移栽，幼苗处于休眠期，此时移栽能有效提高幼苗的成
活率。
3)试验结果表明在光照强度为 600 ～ 800 lx之间 1 年生巴东木莲叶片的净光合速率达到最大值。光
合作用是一个十分复杂的过程，植物净光合速率及蒸腾速率与自身因素如叶绿素含量、叶片厚度、叶片成
熟程度密切相关，又受光照强度、气温等外界因子影响。光强在 1200 lx以上，1 年生巴东木莲叶片的蒸腾
速率随光照强度的增加而增加;蒸腾作用强弱是表明植物水分代谢的一个重要的生理指标。一般光合作
用速率高，蒸腾作用也较高，因为光合产物的生成需要水分以及通过水分运载的矿质营养成分的不断供
应。光照强度在 300 ～ 900 lx范围内 1 年生巴东木莲叶片的水分利用率最大。
4)巴东木莲是国家重点保护的二级珍稀濒危植物，对其进行生殖生物学和有效繁殖方式的研究，在
保护种质资源、扩大种群数量和进行生态修复等方面具有十分重要的意义。
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