全 文 :第 32 卷 第 4 期 西 南 林 业 大 学 学 报 Vol. 32 No. 4
2012 年 8 月 JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY UNIVERSITY Aug. 2012
收稿日期:2012 - 02 - 07
基金项目:中国林业科学研究院基本科研业务费专项资金(RITFKYYW2010 - 02)资助;国家林业局 948 引进项目(2007 - 4 - 11)资助。
第 1 作者:李荣生(1975—) ,男,副研究员。研究方向:棕榈科植物栽培理论与技术。E-mail:fjlrs@ tom. com。
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 - 1914. 2012. 04. 021
蛇皮果幼株净光合速率初步研究
李荣生1 尹光天1 杨锦昌1 邹文涛1 林 彦2 李建光1 张 帅1
(1.中国林业科学研究院热带林业研究所,广东 广州 510520;2.国家林业局桉树开发研究中心,广东 湛江 524022)
摘要:用 CIRAS - 2 光合仪对蛇皮果 1 年生和 2 年生幼株的净光合速率进行测定,结果表明:蛇皮
果 1、2 年生幼株以顶端第 1 片叶的净光合速率最低,第 2 片叶的最高,此后位置越向下的叶片其净
光合速率越低。1 年生蛇皮果幼株顶端第 2 片叶的光合有效辐射的光饱和点和光补偿点分别为
1 500 μmol /(m2· s)和 50 μmol /(m2· s) ;净光合速率日变化则为双峰曲线,2 个峰值分别在
10:00、14:00 或 16:00。
关键词:蛇皮果;幼株;净光合速率
中图分类号:S718. 45 文献标志码:A 文章编号:2095 - 1914(2012)04 - 0100 - 03
Characteristics of Net Photosynthesis Rate of Salacca zalacca Saplings
LI Rong-sheng1,YIN Guang-tian1,YANG Jin-chang1,ZOU Wen-tao1,LIN Yan2,LI Jian-guang1,
ZHANG Shuai1
(1. Research Institute of Tropical Forestry,Chinese Academy of Forestry,Guangzhou Guangdong 510520,China;2. Research and Development Center
for Eucalypt,State Forestry Administration,Zhanjiang Guangdong 524022,China)
Abstract:Net photosynthesis rate (Pn)of 1 - 2 years old Salacca zalacca saplings was measured with
CIRAS - 2 portable photosynthesis system. The results showed that the first top leaf had the lowest Pn value,while
the second leaf to the top had a highest Pn value for both 1yr and 2yr S. zalacca saplings. The Pn value decreased
gradually from the second leaf to the top toward to the lowest one. The value of saturation PAR and compensation
PAR of the second leaf to the top of 1yr old sapling was 1 500 μmol /(m2·s)and 50 μmol /(m2·s)respective-
ly. There were two peaks in the diurnal Pn variation curve during the day time,which occurred at 10 am in the
morning and at 2 pm or 4 pm in the afternoon.
Key words:Salacca zalacca;sapling;net photosynthesis rate
蛇皮果(Salacca zalacca (Gaertner.)Voss.)为
棕榈科(Palmae 或 Areceae)蛇皮果属(Salacca)果
树,成年植株株高不超过 4 m,结果位置靠近地面;
果实倒卵球形,外皮鳞状;果肉酸甜适度且铁钙元
素含量高[1 - 2],常食可为人体补充铁、钙和维生素
C。蛇皮果不仅在原产地印度尼西亚和马来西亚广
泛栽培,而且引种到泰国,新几内亚,菲律宾,澳大
利亚和斐济等国[3 - 4]。我国引种蛇皮果已有数十年
历史[4],迄今在海南省文昌市、定安县黄竹镇、万宁
市兴隆镇和云南省西双版纳,已有零星蛇皮果林投
产。随着 2008 年我国将印尼生产的蛇皮果列入允
许进境水果名录[5],其进口的高价激发了国内种植
蛇皮果的积极性。
光合作用是植物利用光能固定 CO2 释放 O2 的
生理过程,净光合速率是表观光合作用能力的重要
指标[6],了解植物的净光合速率可评估植物的光合
途径类型[7]和光照要求[8],从而为植物培育提供理
论依 据。目 前,虽 然 对 蛇 皮 果 的 引 种[9]、栽
培[10 - 11]、抗寒[12 - 13]和组织培养[14]等方面有所研
究,然而对其净光合速率等生理特性还不了解。本
文通过对蛇皮果幼株净光合速率的分析,为探索蛇
皮果培育措施提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料来源
试验分别在国家级南方种苗基地、海南得一农
业开发有限公司和海南南海农场等 3 个地点进行。
国家级南方种苗基地位于广东湛江市遂溪县洋青
茶亭,蛇皮果间种于美丽异木棉(Ceiba insignis)下,
所测幼株为 2009 年种植的 2 年生植株和 2010 年种
植的 1 年生植株。海南得一农业开发有限公司位于
海南省澄迈县金马大道旁,蛇皮果纯林种植,种植
时用遮荫网遮荫,所测植株为 2010 年 5 月种植的 1
年生植株。海南南海农场位于海南省定安县黄竹
镇,蛇皮果种植于茶树(Camellia sinensis)行间,所测
幼株为 2009 年种植的 2 年生植株。3 个地方均为
沿海平地,海拔较低,土壤为红壤或砖红壤。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 异龄叶片净光合速率测定 2010 年 8 月 15
日上午,在湛江蛇皮果幼林中选择造林 1 年和 2 年
的蛇皮果幼株各 3 株,1 年生蛇皮果幼株一般有 3
片叶,而 2 年生蛇皮果幼株一般有 5 片叶。将每株
中央羽片未展开或稍展开的叶子定为第 1 片叶,由
上往下向基部顺次编号。对 1 年生蛇皮果幼株测定
第 1 ~ 3 片叶的末端羽片,对 2 年生蛇皮果幼株测定
第 1 ~ 5 片叶的末端羽片。测定时间为 10:00—
12:00,该时段天空无明显云层。测定仪器为
CIRAS - 2 光合仪,采用直径为 1. 5 cm的圆形叶室,
测定叶面积为 2. 5 cm2,以阳光为光源,采用空气供
气,气流速度设定为 200 mL /min,温度设置为环境
温度。
1. 2. 2 光响应曲线测定 采用 CIRAS - 2 光合仪,
选择晴天 10:00 以后开始测定,用 LED 灯提供光
照,从光合有效辐射为 2 000 μmol /(m2·s)开始,以
200 μmol /(m2· s)的幅度向下依次递减至 200
μmol /(m2 · s) ,然 后 再 分 别 递 减 至 100、50
μmol /(m2·s)和 0 μmol /(m2·s)。每个光合有效
辐射强度停留 180 s后再测定净光合速率。
1. 2. 3 净光合速率日变化测定 试验于 2010 年
10 月下旬至 11 月上旬进行。根据 1. 2. 1 的测定结
果,选择全天都能得到光照的蛇皮果幼株第 2 片叶,
以自然光为光源,空气供气,气流速度为 200
mL /min,环境温度,每天从 6:00 或 8:00 至 14:00,
期间每 2 h用 CIRAS - 2 光合仪测定 1 次净光合速
率,共测定 3 株,持续测定数天并记录天气变化情
况,从中选出全天晴朗下的数据作为测定结果。
1. 3 数据处理
光响应曲线用 EXCEL软件采用二项式拟合求算
光饱和点,而光补偿点用 0、50、100 μmol /(m2·s)和
200 μmol /(m2·s)下的数据,光合有效辐射强度的数
据按线性方程进行拟合求算[15]。
2 结果与分析
2. 1 异位叶片的净光合速率
如图 1 所示,蛇皮果幼株中第 1 片叶净光合速
率最小,甚至可能为负值;第 2 片叶净光合速率最
高;第 2 片叶以下的叶片,其净光合速率随着位置的
降低而递减。
图 1 蛇皮果不同叶片的净光合速率
2. 2 光响应曲线
由于 3 个试验地蛇皮果幼株的光响应曲线均呈
类似变化趋势,故本研究以湛江 1 年生蛇皮果幼株
的光响应曲线图为例,见图 2 ~ 3。拟合的二项式方
程为:y = - 4 × 10 -6 x2 + 0. 012 x + 0. 109(R2 =
0. 934 3) ,直线方程为:y = 0. 024 3 x - 1. 212 9 (R2 =
0. 984 7) ,求得蛇皮果幼株的光饱和点和光补偿点
分别为 1 500 μmol /(m2·s)和 50 μmol /(m2·s)。
图 2 湛江 1 年生蛇皮果幼株叶片光响应曲线
101第 4 期 李荣生等:蛇皮果幼株净光合速率初步研究
图 3 湛江 1 年生蛇皮果幼株叶片低光照下的光响应曲线
2. 3 净光合速率日变化
蛇皮果净光合速率日变化曲线见图 4。
图 4 蛇皮果净光合速率日变化
由图 4 可知,广东湛江和海南澄迈、定安等地的
蛇皮果幼株晴天净光合速率日变化均呈明显的双
峰曲线,峰值分别在 10:00 和 14:00 或 16:00,而
12:00 为低谷。
3 结论与讨论
在同等光照下,蛇皮果幼株不同位置的叶片具
有不同的净光合速率。净光合速率大的叶片其光
合功能较强,而只有这样的叶片才能代表植株的状
态[16],用其作为指标具有代表性。因此,测定蛇皮
果幼株净光合速率以展开叶中的第 2 片叶为宜。
净光合速率受许多因素影响,其中非常重要的
是光合有效辐射强度。理论上一天之内阳光到达
地球的辐射强度是比较稳定的,然而受云层和周边
物体的阻挡,到达叶片的光合有效辐射会有所变
化。即使没有云层和周边物体的阻挡,叶片接受到
的光合有效辐射强度,在一天之内也因阳光入射角
的改变而变化。然而不管其他条件如何变化,晴天
蛇皮果幼株仍会表现出双峰曲线,这在某种程度上
说明晴天中午的光照条件不适合蛇皮果光合作用,
其原因可能是底物不足、气孔关闭、水分不足或是
其他自我保护机制启动。然而光响应曲线表明,蛇
皮果幼株在光饱和点 1 500 μmol /(m2·s)以上还能
维持较高的净光合速率。因此探明蛇皮果幼株中
午净光合速率降低的机制需要进一步研究,这对提
高其光合作用及开展蛇皮果培育技术研究具有重
要意义。
[参 考 文 献]
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(责任编辑 张 坤)
201 西 南 林 业 大 学 学 报 第 32 卷