全 文 ：＊　硕士研究生毕业论文部分内容
收稿日期:2001-03-11;修订日期:2001-08-21
作者简介:蹇洪英(1976-),女 ,重庆长寿县人, 1999年 7月毕业于西南林学院 ,获农学学士学位 , 现为中国科学院西双
版纳热带植物园园林生态方向硕士研究生.
两耳草在西双版纳雾凉季的光合 、
蒸腾和光能 、水分利用效率研究＊
蹇洪英 , 邹寿青
(中国科学院西双版纳热带植物园 ,云南　勐腊　666303)
摘要:用 CID-301CO2 气体分析仪测定两耳草在西双版纳雾凉季的净光合速率 Pn 及相关因
子 ,并计算水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE)。结果表明 ,净光合速率和蒸腾速率的日
变化是在 PAR的影响下许多因子共同作用的结果 ,两者都呈单峰型;光能利用效率和水分利用效
率的变化趋势一致 , 13∶30 前最高 ,此后有所下降 ,但仍维持较高水平。水分充足是两耳草在雾凉
季保持旺盛生命力的根本原因 ,干热季适当浇灌是保证草坪质量和延长其绿期的必要措施。
　　关键词:两耳草;雾凉季;净光合速率;蒸腾速率;水分利用效率;光能利用效率
　　中图分类号:Q945　　文献标识码:A　　文章编号:1000-6311(2002)01-0008-05
The Diurnal Pattern of Net Photosynthesis , Transpiration , Light Use Efficiency and
Water Use Efficiency of Paspalum Conjugatum in Mist-cool Season of Xishuangban-
na.JIAN Hong-ying ,ZOU Shou-qing(X ishuangbanna Tropical Botanical Garden , the
Chinese Academy of Sciences):Grassland of China , No.1 , 2002 ,pp.8 ～ 12.
Abstract:The net photosynhtesis (Pn) and other related factors of Paspalum
conjugatum w ith CID-301CO2 gas analy zer in mist-cool season of Xishuangbanna w ere
measured and light use efficiency (LUE)by Pn/PAR and w ater use ef ficiency (WUE)
by Pn/Tr , were got ten.The results show ed that the diurnal changes of Pn and Tr ,
both wi th a one-peak pat tern ,were highly related to PAR and other facto rs.LUE and
WUE were highest at 13∶30 and then w ent dow n but still w ith a high level.The results
also indicated that abundant w ater w as the primary factor that keepts the P .
conjugatum turf green and it is essential to w ater the turf in the dry-ho t season of
Xishuangbanna.
Key words:Paspalum conjugatum ;Mist-cool season;Net photosy thesis(Pn);Tran-
spiration(Tr);Water use ef ficency(WUE);Light use eff iciency(LUE)
—8—
第 24卷　第 1期　　　　　　　　　　　　中　国　草　地　　　　　　　　　　　　2002 年 1 月
Vol.24　No.1 　 　　　　　　　　　　　Grassland of China　　　　　　　　 　　　　Jan .2002
　　两耳草(Paspalum conjugatum Berg.)
是一种典型的暖季型草坪草 ,在我国华南及
云南的低海拔地区很常见 ,它繁殖容易 ,蔓延
快 ,喜荫湿 ,成坪性好 ,是一种优良的建坪草
种[ 1 ,2] 。在西双版纳 ,两耳草的绿期为 300d
左右 ,其枯黄的时间在每年的“干热季” ,即 2
～ 4 月。一般来说 ,暖季型草坪草生长的限
制因子是温度 ,西双版纳的低温出现在每年
11月到翌年的 1 月 ,即所谓的“雾凉季” ,但
在该时节两耳草却保持着旺盛的生命力 。本
文旨在通过对两耳草在西双版纳雾凉季的光
合 、蒸腾 、光能和水分利用效率日进程的研
究 ,探求两耳草在雾凉季和干热季的不同表
现的可能原因 ,为暖季型草坪草在热带地区
的管理提供参考 。
1　研究的材料与方法
1.1　研究背景
西双版纳的“雾凉季”是指每年的 11月
至翌年的 1 月 , 此时节的月平均降雨量为
35.4mm ,但由于云雾的影响 ,其空气湿度为
88%,早晚温度低 ,临近中午云雾散后气温迅
速升高。“干热季”是指每年的 2 ～ 4月 ,此时
节的月平均降雨量仅为 43.5mm ,天气晴朗 ,
空气湿度为 78.6%, 白天温度最高可达
40.5°(4 月)[ 3] ,常有许多植物出现落叶 ,大
多数禾本科草坪草出现枯黄。
1.2　供试材料
供试的两耳草草坪位于中科院西双版纳
热带植物园园内 ,种植年限在 5年以上 ,实验
地点无遮荫和干扰。
1.3　研究方法
2000年 11月 28日 ,随机选取 3株两耳
草的健康叶片各 1 ,用 CID -301CO2 气体分
析仪的开放系统从 8∶00 ～ 18∶00每隔 1h进
行一次活体测量 ,测量的参数有:净光合速率
Pn 、蒸腾速率 Tr、光合有效辐射 PAR 、气温
Ta、空气相对湿度 Rh 、空气 CO2 浓度 Ca 、气
孔导度Gs等 ,最后以 3片叶子的平均值为每
次测量的结果 。
水分利用效率:
WUE=净光合速率 Pn/蒸腾速率 Tr[ 4]
光能利用效率:
LUE=净光合速率 Pn/光合有效辐射
PA R[ 5]
2　结果
2.1　两耳草的净光合速率 Pn的日进程
两耳草的净光合速率在雾凉季呈“单峰
型”变化 ,无“午休”现象 。一天中 ,从开始进
行光合作用到 10∶30这段时间内 Pn 持续上
升 ,由 8∶30的 4.51μmolm-2s-1达到10∶30的
10.85μmolm-2 s-1 , 后产生突跃至11∶30的
17.54μmolm-2s-1 ,13∶30达到全天的最高值
19.45μmolm-2 s-1 ,之后虽然逐渐下降 ,但
15∶30时Pn仍达15.19μmolm-2s-1(图 1),此
后由于PAR大辐度下降(图 2), Pn也迅速下
降 , 16∶30 当 PAR为441.8μmolm-2s-1时 ,
Pn降为9.94μmolm-2 s-1 , 约在 17∶30 时降
为 0 ,到18∶00已为负值 。
图 1　两耳草的净光合速率日变化
Fig.1　Diurnal pattern of Pn of
Paspalum conjugatum
2.2　两耳草蒸腾速率 Tr 的日进程
两耳草的蒸腾速率 Tr 的日变化趋势与
Pn大致相同 ,也呈单峰型(图 3),最大值出
现在 13∶30 , 8∶30 仅为 0.35mmolm-2 s-1 ,
18∶00仅为 0.27mmolm-2s-1 ,在此过程中最
—9—
蹇洪英　邹寿青　两耳草在西双版内雾凉季的光合 、蒸腾和光能 、水分利用效率研究
图 2　两耳草的光合有效辐射日变化
Fig.2　Diurnal pattern of PAR of
Paspalum conjugatum
明显的突增出现在 10∶30 ～ 11∶30 ,由10∶30
的 1.54mmolm-2 s-1增为 11∶30 的 3.92
mmolm-2s-1;13∶30后 Tr开始下降 ,可能是
所测得的瞬时 PAR 、空气温度 Ta 开始下降
而空气相对湿度 Rh略有升高所致(图 2 、图
4 、图 5)。
图 3　两耳草的蒸腾速率日变化
F ig.3　Diurnal pattern of Pn of
Paspalum conjugatum
图 4　两耳草的气温日变化
Fig.4　Diurnal pattern of Ta of
Paspalum conjugatum
图 5　两耳草的空气相对湿度日变化
Fig.5　Diurnal pattern of Rh of
Paspalum conjugatum
2.3　两耳草水分利用效率(WUE)和光能利
用效率(LUE)的日变化
两耳草的水分利用效率 WUE 在早上
8∶30 ～ 10∶30之间虽呈下降趋势 ,但仍维持
着较高的水平 , 由 12.89μmolCO2.mmol-1
H2O 下降到 7.05μmolCO2.mmol-1H2O。但
在 10∶30 ～ 13∶30 下降很快 , 由 7.05
μmolCO2.mmol-1 H2O 降到3.94μmolCO2.
mmol-1H2O , 此后升降变化不大 ,到 16∶40
后WUE才又开始大辐度下降(图 6)。
图 6　两耳草的水分利用效率日变化
Fig.6　Diurnal pattern of WUE of
Paspalum conjugatum
光能利用效率 LUE在 8∶30到10∶30之
间升降不大 ,一直维持在大约0.03μmolCO2.
μmol-1pro ton的较高水平 ,之后快速下降为
12∶30 的 0.014μmolCO2.μmol-1 proton 左
右 ,以后其升降一直很小 , 15∶30 ～ 16∶30间
LUE略有上升后持续下降 ,其整体变化趋势
—10—
中国草地　2002 年　第 24卷　第 1期
与WUE的日进程相似(图 7)。
图 7　两耳草的光能利用效率日变化
Fig.7　Diurnal pattern of LUE of
Paspalum conjugatum
3　讨论
两耳草的净光合速率 Pn的日变化呈单峰
型 ,无“午休”现象 , 并且当 PAR 在13∶30达
1369.8μmolm-2s-1时 ,Pn的值达到全天最高 ,并
未下降且略有回升 ,这说明两耳草对光的生态
型不仅如一般的文献介绍所说具有耐荫性外 ,
还能忍耐暂时的强光。同时 ,两耳草的热带起
源性[1 ,2]也在一定程度上说明这一点。但是 ,要
作出严谨的判断 ,还需要从其叶绿素的组成及
含量(如Chal/Chlb之值 、光饱和点和补偿点 、气
孔的行为等)的准确观测来得以证明。
两耳草的蒸腾速率 Tr 的日进程与光合有
效辐射 PAR的日变化趋势一致(图 3、图 2),说
明 Tr 在雾凉季的主要影响因子是PAR的日进
程。在西双版纳的雾凉季 ,上午由于云和雾的
影响 ,太阳光多为散射 ,PAR值较低 ,随着云雾
的消散 PAR逐渐上升 ,一般至少到 11∶00才能
直射大地 ,空气相对湿度也逐渐降低 ,气温升
高 ,故在 10∶30前 Tr 呈缓慢上升趋势;10∶30 ～
16∶30间Tr 的较高水平与Pn的较高水平一致 ,
此后 Tr 明显下降的时候也正是PAR开始下降
之时 ,由于光线不足 ,Pn大辐度下降 ,但两耳草
开始积蓄 CO2 ,使Ci开始升高(图 8),说明此时
气孔的主要作用不是控制水分的出入 ,而更多
的是最大限度地与固有的光合潜力相协调[ 6] 。
图 8　两耳草的胞间 CO2 浓度日变化
F ig.8　Diurnal pattern of Ci of
Paspalum conjugatum
水分利用效率WUE是植物消耗单位重
量的水分所固定的 CO2 的重量 ,表示植物对
水分的利用水平 ,所以净光合速率/蒸腾速率
的比值在任何环境和任何水资源不丰富的条
件下对植物的初级生产力非常关键 ,当植物
的供水出现紧张和叶温越来越高时显得尤其
重要[ 6] 。两耳草的水分利用效率在雾凉季
的上午一直维持较高的水平 ,但呈下降趋势 ,
因为此时 Rh较大 、Ta较低 ,虽然此时 Pn也
不高 ,但逐渐增大;而Tr 较小 ,但其上升的趋
势大于 Pn 的上升趋势 。之后的规律性不
大 ,可能是由于各种环境因素的变化在 PAR
的强烈影响下 ,彼此间相互作用使二者的比
值的变化趋势很复杂。
光能利用效率 LUE反映了植物对不同光
强的利用能力[ 5] ,在早上随着光照的增强和气
温的升高 ,刺激气孔的开放 ,气孔导度很快从
8∶30的全天最低值突跃至全天最高值(图 9),
引起光合和蒸腾的迅速上升 ,故此时的 LUE
维持着全天的最高水平 。此后由于太阳辐射
的进一步增强 ,使气温和空气相对湿度突降 ,
气孔导度略有下降 ,虽然植物用增大蒸腾速率
(在未达到水分亏损前)使净光合速率维持较
高水平 ,但对于很高的光合有效辐射来说 ,
—11—
蹇洪英　邹寿青　两耳草在西双版内雾凉季的光合 、蒸腾和光能 、水分利用效率研究
LUE还是有所下降。另外 ,16∶30 时 LUE 有
回升的迹象 ,这可能是由于瞬时测得的 PAR
下降明显而 Pn的下降辐度有所滞后所致。
图 9　两耳草的气孔导度日变化
Fig.9　Diurnal pattern of Gs of
Paspalum conjugatum
从以上分析可以看出 ,两耳草的光合 、蒸
腾 、光能和水分利用效率的日变化主要是在
PAR的间接影响下导致其它因子共同作用
的结果 ,同时由于雾凉季的上午基本少见太
阳直射 , PAR较小 ,各种环境因子均未达到
极限 ,特别是雨季刚过 ,土壤含水量还较大 ,
使两耳草的生长得以正常进行;而在西双版
纳的干热季 , 太阳整天直射 , PAR 较高 , Rh
较低 ,蒸腾速率 Tr大辐度增加 ,土壤也很干
燥 ,可能引起两耳草的水分亏缺 ,使气孔关闭
成为阻碍其进行光合作用的限制因子 ,从而
引起两耳草在干热季的枯黄 ,减少了全年的
绿期 。因此 ,在西双版纳的干热季 ,要保持两
耳草等暖季型草坪草的良好品质 ,延长全年
的绿期 ,适当的浇灌是必要的 。
参考文献:
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效率的日变化[ J] .热带亚热带植物学报 , 2000 , 8
(1):35～ 42.
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中国草地　2002 年　第 24卷　第 1期