全 文 ：滇皂荚光合特性及其影响因子的研究*
陈　芳 , 　陆　斌 , 　宁德鲁 , 　张艳丽 , 　杜春花 , 　陈　娟
(云南省林业科学院 ,云南昆明 650204)
摘　要:采用 C I-301CO2气体分析仪(美国产)连续 2 a定时测定滇皂荚成熟叶片净光合速率 、
光合有效辐射 、叶温 、CO 2浓度等指标。试验测得:滇皂荚年净光合速率 (Pn)年变化呈双峰曲
线 ,主峰出现在 5月中旬 ,次峰在 10月;叶片净光合速率日变化呈双峰曲线 , 11:30达最大值 ,
14:30出现次高峰 , 14:30 ～ 18:00逐渐下降至最低;光饱和点为 1 042μmol m -2 s-1(约 67.
2 klx),光补偿点为 92. 5 μmo l m -2 s-1(0. 96 k lx), CO2补偿点为 74μL /L, CO 2饱和点为
343 μL /L。
关键词:滇皂荚;光合作用
中图分类号:S718. 43　　文献标识码:A　　文章编号:1001-7461(2005)02-0044-02
A S tudy on Pho tosynthetic o fGleditsia japonica var. delavayi
CHEN Fang, 　LU Bin, 　NING De-lu, 　ZHANG Yan-li, 　DU Chun-hua, 　CHEN Juan
(Yunnan Acad em y of Forestry , Kunm ing Y unnan 650204, China)
Abstract:The pho to syn thesis o fGled itsia japonica var. delavay i and the e ffect o f env ironmen tal fac to rs we re stud-
ied. The results w ere as fo llow s:the curve of yearly varia tion ofGleditsia japonica var. delavay i leaf pho tosynthe sis
show ed tw o peaks inM ay and in O co tobe r respec tively, the curve o f diurnal variation o fPn had tw o peaks, appeared
at 11:30 and 14:30, The ligh t compensa tion point o f pho tosynthesis and light sa tura tion po int of its leaves we re 92.
5 μmol m -2 s- 1(0. 96 k lx) and 1 042μmo l m - 2 s-1(67. 2 k lx) re spective ly, the CO 2 compensation po in t
of pho tosyn thesis and the CO 2 saturation po in tw ere 74μL /L, CO2 and 343 μL /L respective ly.
Key words:Gleditsia japon ica var. delavay i;photosynthesis
　　滇皂荚 (Gleditsia japonica var. delavay i)属苏木
科皂荚属 ,生于海拔 1 000 ～ 1 800 m山坡疏林或路
边村旁 。滇皂荚式皂荚属中唯一能食用种子外胚乳
的种。其外胚乳俗称皂仁 、皂角米 ,仅产云南及贵州
西部 ,为传统的宴会甜食佳品 ,是一种经济价值极高
的保健食品 。滇皂荚极具开发利用潜力的绿色产业
原料资源。有关滇皂荚栽培生理和光合作用的研究
尚未见报道 。本文对滇皂荚的光合作用特性及其影
响因子进行观察研究 ,以期提出合理的生态指标 ,为
其栽培提供科学依据 。
1　材料与方法
1. 1　材料
　　试验于 2002 ～ 2003年在云南省林科院树木园
进行 ,供试材料为 2000年引自滇皂荚栽培地云南省
梁河县 6 ～ 7 a生的树木 。
1. 2　光合速率变化的研究
由于滇皂荚为落叶树种 ,每年 12月 ～次年 2月
落叶 , 2月中下旬叶萌动 ,所以在 2002 ～ 2003年连
续两年 4 ～ 11月 ,每隔 15 d左右选择晴天 , 9:00 ～
10:00选择停止生长 20 d后的健壮枝条 ,测定已达
生理成熟的当年生新梢第 3 ～ 4枚复叶测定光合速
率 ,叶位和叶龄相对一致 ,均重复测定 5次 [ 1 ～ 4]以测
定光合速率年变化规律;2002 ～ 2003年连续 2 a的
7月 15日和 8月 15日 (晴天 ),从 8:00 ～ 18:00每
隔 1 h正点测定光合速率的日变化。
西北林学院学报　2005, 20(2):44 ～ 45
Journal o fNo rthwe st Fo restry Un ive rsity
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
* 收稿日期:2004-10-19　　修回日期:2004-11-25
基金项目:云南省 “十五 ”科技厅攻关项目:云南特色经济林丰产栽培研究与示范
作者简介:陈芳(1965-),女,广东番禺人 ,高级工程师 ,主要从事林木组织培养及生理研究。
1. 3　光饱和点和补偿点的测定
于 5月中旬进行 ,测定时间为 11:00 ～ 14:00,
在叶室入光处用白纱布遮光 ,数据稳定后纪录 。
1. 4　测定方法
用 C I-301CO2气体分析仪 (美国产 )测定光合
速率 ,开放气路 。光合有效辐射 、叶温 、CO 2浓度等
指标同步测定。
2　结果与分析
2. 1　滇皂荚叶片光合速率的年变化
由图 1看出 ,滇皂荚年净光合速率 (Pn)年变
化呈双峰曲线 ,主峰出现在 5月中旬 , (这主要是 2
月中旬幼芽才萌动 , 3 ～ 4月叶生长最快 , 5月叶面积
最大 ,趋于成熟 , 4 ～ 6月上旬为光合作用最旺盛时
期 。 6月底至 8月 Pn显著降低 , 8月中旬为一低谷
(云南 6 ～ 8月为雨季 ,几乎天天下雨),之后随雨季
结束 , Pn回升 , 10月中旬达到次峰。 11月底随叶的
枯萎 ,光合速率急剧下降 ,因此 , 4月下旬施肥灌溉
有利于光合生产力提高 ,是田间管理的重要时期。
图 1　滇皂荚光合作用年变化图
F ig. 1　Yearly variation ofPn inGled itsia japon ica
2. 2　滇皂荚叶片光合速率的日变化
图 2表明 ,滇皂荚叶片净光合速率日变化呈双
峰曲线 ,上午 8:00 ～ 11:30急剧上升 , 11:30达最大
值 , 11:30 ～ 12:30下降 , 12:30为低谷 ,出现 “午休 ”
现象。 13:30 ～ 14:00回升 , 14:30出现次高峰 , 14:
00 ～ 18:00逐渐下降至最低 (图 2)。
2. 3　环境因子对滇皂荚光合作用的影响
2. 3. 1　光强的影响　由图 3及试验可得出 ,光强为
0时 , Pn为负值;当光强为 92. 5 μmo l m - 2 s-1
时 , Pn为 0,其光补偿点为 92. 5 μmo l m -2 s-1;
随着光强的增加 , Pn逐渐增大 ,当光强增至 1 042
μmo l m - 2 s-1时 , Pn维持在一定水平 ,其光饱和
点为 1 042μmo l m - 2 s-1。
2. 3. 3　CO2浓度的影响　由图 5可看出 ,当 CO2浓
度为 74 μL /L时 , Pn为 0,说明其光合作用的 CO2
补偿点为 74μL /L;当 CO 2浓度为 343 μL /L时 , Pn
最高;以后随着 CO2浓度的增高 , Pn基本保持不变 ,
说明其光合作用的 CO2饱和点为 343 μL /L。
图 2　滇皂荚光合作用日变化图
F ig. 2　D iurna l variation ofPn inG led isia japon ica
图 3　光强对滇皂荚光合速率的影响
F ig. 3　The effect of ligh t in tensity on Pn
2. 3. 2　叶温的影响　由图 4可看出叶温与光合作
用响应曲线呈抛物线型 ,在 31℃时 Pn最高;高于或
低于 31℃均迅速下降 ,说明其光合作用最适温度为
31℃。
图 4　温度对滇皂荚光和速率的影响
Fig. 4　E ffect of temperature onPn
3　讨论
滇皂荚光饱和点为 1 042 μmo l m - 2 s-1(约
67. 2 k lx),高于桃 (40 klx),苹果 (42 k lx),葡萄 (30
k lx),属于喜光树种;光补偿点为 92. 5 μmo l m - 2
s- 1(0. 96 k lx),低于桃 (2. 6 klx),葡萄(2. 6 k lx),
接近无花果(1. 0 klx),温州蜜柑 (1. 3 k lx)。
(下转第 50页)
45第 2期　　　　　　　　　　　　　　陈　芳 等　滇皂荚光合特性及其影响因子的研究　　　　　　　　　　　　　　
表现出显著的降低 。因此 ,初期光合速率的降低的
主要原因是气孔限制的因素。到了后期 ,大气污染
对叶绿素造成破坏 ,同时 ,对 1, 5二磷酸核酮糖羧化
酶 \加氧酶 (Rubisco)的活性产生较大的影响。这
时 ,植物叶片光合速率的降低主要是由于非气孔因
素所造成。
云南拟单性木兰在污染存在的环境中 ,气孔导
度很快地下降并且在几天后下降速度减缓 ,光合速
率下降减缓甚至略有恢复 ,这可以反映出云南拟单
性木兰具有一定的抗性。但与广玉兰等抗性较强的
树种相比 ,其叶绿素荧光指数中光化学效率以及传
能效率的下降和细胞膜相对透性的增加幅度表明 ,
云南拟单性木兰的耐受强度不如广玉兰等强抗性树
种 。
本实验也存在一定的局限性:如实验材料仅限
于一年生的苗木 ,未能采用树龄较大的苗木来进行
对比。加之实验周期较短 ,因此不能确切地得到苗
木的适应性状况 。同时污染物对二氧化碳羧化酶活
性的影响 ,还需要以实验来验证等等。因此还需要
结合长期田间试验和一定的室内试验来予以证明。
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(上接第 45页 )
图 5　二氧化碳对滇皂荚光合速率的影响
F ig. 5　E ffect of CO 2 onPn
光照是植物生长重要因子 ,多数植物在光不足
时 ,成为光合作用的限制因素 ,强光下又会发生光抑
制现象 ,对于滇皂荚当光照大于 1 042μmo l m - 2
s
- 1(约 67. 2 k lx)时 ,就产生光抑制现象 。
其他落叶果树相比 ,滇皂荚光合作用的最适温
度为 31℃高于柿 (25℃) [ 5] ,和核桃 (27℃) [ 6] ,说
明其耐高温;滇皂荚主要产区为云南梁河 ,生长区属
南亚热带 ,较适宜生长在高温的地区 ,本试验结果以
此基本一致。
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50　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　西北林学院学报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20卷