全 文 ：遮荫处理对红叶石楠和洒金桃叶珊瑚
光合特性的影响*
张聪颖摇 方炎明**摇 姬红利摇 马成涛
(南京林业大学森林资源与环境学院, 南京 210037)
摘摇 要摇 研究不同遮荫处理(透光率分别为 20% 、40% 、60% 、100% )对红叶石楠和洒金桃叶
珊瑚两种观叶植物光合特性的影响. 结果表明:遮荫处理 6 周后,与遮荫状态下原位测定相
比,自然状态下两种植物异位测定的光合作用增强,随着遮荫程度的增强, 叶片净光合速率
呈增大趋势, 红叶石楠和洒金桃叶珊瑚的最大值分别为 9郾 7 和 8郾 3 滋mol·m-2·s-1;两种植
物的蒸腾速率显著提高.遮荫处理不同程度地提高了两种植物叶片叶绿素 a、b 含量、叶绿素
a+b总量及叶绿素 /类胡萝卜素值,降低了叶绿素 a / b值,但类胡萝卜素含量无显著变化.在自
然状态下,红叶石楠净光合速率和蒸腾速率的表型可塑性指数(PPI)分别为 2郾 08 和 3郾 21;洒
金桃叶珊瑚的相应指标仅为 0郾 55 和 1郾 60.两种植物的叶绿素和类胡萝卜素含量相对稳定,受
外界环境因子影响相对较小.洒金桃叶珊瑚的耐荫性高于红叶石楠.
关键词摇 红叶石楠摇 洒金桃叶珊瑚摇 遮荫处理摇 光合特性摇 表型可塑性指数
文章编号摇 1001-9332(2011)07-1743-07摇 中图分类号摇 Q945. 11摇 文献标识码摇 A
Effects of shading on photosynthesis characteristics of Photinia 伊 frasery and Aucuba japonica
var. variegata. ZHANG Cong鄄ying, FANG Yan鄄ming, JI Hong鄄li, MA Cheng鄄tao (College of
Forest Resource and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China) . 鄄Chin. J.
Appl. Ecol. ,2011,22(7): 1743-1749.
Abstract: This paper studied the effects of different shading ( light transmittance 20% , 40% ,
60% , and 100% ) on the photosynthesis characteristics of two ornamental foliage plants Photinia 伊
frasery and Aucuba japonica var. variegata. After shading for six weeks, the net photosynthesis rates
of two plants measured ex situ under natural light enhanced, compared to those measured in situ,
and, with the increase of shading degree, the net photosynthetic rates had an increasing trend, with
the maximum being 9郾 7 滋mol·m-2·s-1 for Photinia 伊 frasery and 8郾 3 滋mol·m-2·s-1 for Aucu鄄
ba japonica var. variegata. In the meantime, the transpiration rates of the two plants increased sig鄄
nificantly. Shading increased the chlorophyll a, b, and a+b contents and the chlorophyll / carote鄄
noids ratio, decreased the chlorophyll a / b, but less affected the carotenoids content. The phenotyp鄄
ic plasticity index (PPI) of net photosynthesis rate and transpiration rate of Photinia 伊 frasery and
Aucuba japonica var. variegate was 2郾 08 and 3郾 21, and 0郾 55 and 1郾 60, respectively. The chloro鄄
phyll and carotenoids contents of the two plants were relatively stable, indicating the minor influ鄄
ence of external environment factors on pigments. Aucuba japonica var. variegata had a higher
shading tolerance than Photinia 伊 frasery.
Key words: Photinia 伊 frasery; Aucuba japonica var. variegata; shading; photosynthesis charac鄄
teristics; phenotypic plasticity index.
*“十一五冶国家科技支撑计划项目(2006BAD03A0507鄄2)和浙江省
丽水市技术开发项目(2008鄄2012)资助.
**通讯作者. E鄄mail: jwu4@ njfu. edu. cn
2010鄄12鄄08 收稿,2011鄄04鄄19 接受.
摇 摇 红叶石楠(Photinia 伊 frasery)和洒金桃叶珊瑚
(Aucuba japonica var. variegata)是园林绿化中广泛
种植的彩叶植物,因其具有叶色鲜艳、种类繁多、姿
态多样等特点,能满足各种场合的绿化装饰需要,因
而受到高度关注.
光照强度是影响植物光合作用的主导生态因
子.植物在长期的进化过程中,由于不同植物接收的
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 7 月摇 第 22 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2011,22(7): 1743-1749
太阳辐射量存在着明显差异,因此形成了自身特有
的需光特性.研究表明,遮荫会对植物的叶绿素含量
和光合产物的积累、运输、分配以及净光合速率等相
关指标产生一定影响[1] .随着彩叶植物园艺业的快
速发展,有关植物遮荫逆境生理学研究已经逐渐成
为研究热点. 近年来对彩叶植物红叶石楠[2-5]和洒
金桃叶珊瑚[6]的光合生理研究涉及光响应曲线、光
合速率日变化、荧光参数[7]、光胁迫与叶色表观[8]、
旱涝胁迫[9]和低温胁迫与光合作用[10]等方面.但有
关遮荫处理或光胁迫对其光合特性的影响鲜见报
道.已有研究表明,红叶石楠是阳性植物,喜光,属于
喜光树种,较耐荫、对光环境的适应性较强[3-4,7] .洒
金桃叶珊瑚属中性地被植物,具较强的耐阴性,不耐
阳光直射,其耐荫性高于红叶石楠[2,6] .研究两种彩
叶植物的光适应性,对于苗木的生产、移植和养护管
理等生产实践具有重要意义. 本文通过遮荫处理试
验,探讨两种彩叶植物的光合生理生态特征,以期为
相关植物的栽培生产及在园林绿化中的合理配置提
供科学依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料及预处理
2010 年 3—6 月,在南京林业大学后山苗圃进
行遮荫处理试验. 供试材料为 3 年生红叶石楠和
2 年生洒金桃叶珊瑚.
2010 年 3 月 21 日,选取长势一致的植株进行
盆栽,基质为田园土和营养土以 1 颐 3 混合而成,每
盆 1 株, 常规管理,盆栽苗进行 3 周适应,生长正
常,大小一致.
5 月 12 日,采用遮荫率分别为 40% 、60% 和
80%的黑色遮荫网材料进行遮荫处理. 遮荫处理试
验设:全光照(无遮荫网,透光率 100% )、轻度遮荫
(40%遮荫网,透光率 60% )、中度遮荫(60%遮荫
网,透光率 40% )和重度遮荫(80%遮荫网,透光率
20% )4 个处理.完全随机设计,每种处理至少 3 盆.
1郾 2摇 研究方法
1郾 2郾 1 叶片净光合速率和蒸腾速率测定摇 遮荫处理
6 周后,于 6 月 27 日(晴天),用美国 Li Cor 公司生
产的 Li鄄6400 便携式光合仪测定盆栽苗的净光合速
率(Pn)和蒸腾速率(Tr)日变化.每处理随机取 3 株
与平均苗木大小相近、生长良好、无病虫害的苗木作
为测定样本,选择苗高 2 / 3 处的完整叶片(遮荫处
理前发育出的叶片).每株测量 1 片叶子,重复测量
3 次.测定时采用自然光照,8:00—18:00 每隔 2 h
测定一次.除原位测定不同遮荫处理条件下的 Pn 和
Tr 外,还将不同遮荫处理条件下的盆栽苗移出遮荫
网外至全光照条件下,异位测定 Pn 和 Tr,探讨遮荫
处理后植株回到全光照下的光合特性,测定方法同
前.为了叙述方便,将不同遮荫处理条件下的测定结
果称为“遮荫状态原位测量冶,不同遮荫处理材料回
归全光照条件下的测定结果称为“自然状态异位测
量冶.
1郾 2郾 2 叶绿素和胡萝卜素含量测定 摇 6 月 28 日取
样.测定方法参照文献[11]的乙醇鄄丙酮混合液法.
称取新鲜叶片 0郾 1 g 放入试管中,加入乙醇鄄丙酮混
合液(1 颐 1)10 mL,使叶片完全浸入液体中,塞上试
管塞,放在暗处浸提,在浸提过程中摇动试管 2 次,
使叶绿素浸提完全. 当叶片完全变白时,即可比色.
用国产岛津 UV鄄1800 型紫外分光光度计测定 663、
645 和 470 nm波长下叶片的光密度值,每个处理重
复 3 次. 然后以 Lichtenthaler 法计算不同试材叶绿
素 a(Chl a)、叶绿素 b(Chl b)、叶绿素 a+b[Chl (a+
b)]和类胡萝卜素(Car)的含量(mg·g-1).
Chl a=(12郾 21OD663-2郾 81OD645) V / (1000M)
Chl b=(20郾 13OD645-5郾 03OD663)V / (1000M)
Chl (a+b)= Chl a+ Chl b
Car=(1000OD470-3郾 27Chl a-104 Chl b) / (229000M)
式中:V为提取液体积(mL);M为样品鲜质量(g).
1郾 2郾 3 表型可塑性指数和耐荫临界值的计算摇 为考
察净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量等生理生态
指标的可塑性和稳定性,引入并计算上述测定指标
的表型可塑性指数 ( phenotypic plasticity index,
PPI),其计算方法如下:
PPI=(Pmax-Pmin) / Pmax
式中:Pmax为最大表型值;Pmin为最小表型值.
借用给种子植物定义的耐荫临界值(shade鄄tol鄄
erance threshold,STT)定量评价两种彩叶植物的耐
荫性.耐荫临界值是区分阴生植物与阳生植物的测
定值.阴生植物叶绿素含量高,叶绿素 a / b、最大光
合速率、光补偿点和光饱和点低;阳生植物则相反;
而介于阳生植物和阴生植物之间,具有较强弱光适
应能力的植物被称为耐荫植物. 耐荫临界值为最大
表型值与 1 / 2 表型可塑性指数的乘积,即 STT =
0郾 5伊PPI伊Pmax或 STT=0郾 5伊(Pmax-Pmin).
种子植物不同生理指标的 PPI和 STT可根据文
献[12-15]中 Pmax和 Pmin数据来计算.
1郾 3摇 数据处理
采用 Excel和 SPSS软件对数据进行分析.采用
4471 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
单因素方差分析(one鄄way ANOVA)和最小显著差异
法(LSD)比较不同数据组间的差异,显著性水平设
定为 琢=0郾 05.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 遮荫处理下叶片净光合速率日变化
由图 1 可以看出,在全光照处理和遮荫状态原
位测量条件下,中度遮荫和重度遮荫处理的红叶石
楠叶片 Pn 均为典型双峰曲线,峰值分别出现在
10:00和 14:00,且以全光照处理的 Pn 值较高,分别
为 4郾 7 和 4郾 2 滋mol·m-2·s-1;轻度遮荫处理为单
峰曲线,峰值(5郾 2 滋mol·m-2·s-1)出现在 12:00,
并且明显高于其他 3 个处理. 10:00 和 14:00,轻度
遮荫处理的叶片 Pn 与全光照相当. 轻度遮荫,叶片
代谢旺盛,净光合速率高,不存在“午休冶现象.
在自然状态异位测量条件下,全光照、轻度遮荫
和中度遮荫处理的红叶石楠叶片 Pn 为典型的双峰
曲线,高峰仍在 10:00 和 14:00,以中度遮荫处理 Pn
值最高,峰值分别为 9郾 2 和 9郾 7 滋mol·m-2·s-1;重
度遮荫处理呈单峰曲线,高峰同样出现在 12:00,Pn
峰值为 8郾 4 滋mol·m-2·s-1;与遮荫状态原位测量
不同,中度遮荫处理的 Pn 高于其他 3 个处理;在任
何时候,全光照处理 Pn 值均明显低于其他 3 个处
理.
在遮荫状态原位测量条件下,轻度遮荫和重度
遮荫处理的洒金桃叶珊瑚叶片 Pn 呈现典型的双峰
型,高峰分别出现在 10:00(4郾 6 滋mol·m-2·s-1)和
14:00(6郾 4 滋mol·m-2·s-1),而且前者的 Pn 值在
4 种处理中最高;中度遮荫和全光照处理的 Pn 呈现
单峰 型, 峰 值 出 现 在 12: 00, 分 别 为 2郾 5 和
4郾 4 滋mol·m-2·s-1 .轻度遮荫,叶片代谢旺盛,净光
合速率高,但存在微弱的“午休冶现象.
在自然状态异位测量条件下,轻度遮荫和中度
遮荫处理的洒金桃叶珊瑚叶片 Pn 为典型的双峰曲
线,高峰分别在 10:00 和 14:00,而且在这 4 种处理
中,以中度遮荫处理的 Pn 较高,其峰值分别为 8郾 3
和8郾 2 滋mol·m-2·s-1;重度遮荫和全光照处理 Pn
值为单峰曲线,高峰出现在 12:00,其峰值分别为
6郾 6 和4郾 4 滋mol·m-2·s-1;在任何时候,全光照处
理 Pn 值均明显低于其他 3 个处理.
2郾 2摇 遮荫处理下叶片蒸腾速率日变化
由图 2 可以看出,在全光照处理和遮荫状态原
位测量条件下,红叶石楠叶片从 8:00 开始,蒸腾速
率 (Tr)随Pn增加而加快,轻度遮荫处理最大,整体
图 1摇 不同遮荫处理下红叶石楠(A)和洒金桃叶珊瑚(B)叶片净光合速率(Pn)日变化
Fig. 1摇 Diurnal variation of leaf photosynthesis of Photinia 伊 frasery (A) and Aucuba japonica var. variegate (B) under different shad鄄
ing treatments.
a)遮荫状态原位测量 In鄄situ in shading state; b)自然状态异位测量 Ex鄄situ in normal state. 玉:全光照 Full sunlight;域:透光率 60% Light transmit鄄
tance 60% ;芋:透光率 40% Light transmittance 40% ;郁:透光率 20% Light transmittance 20% . 下同 The same below.
54717 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张聪颖等: 遮荫处理对红叶石楠和洒金桃叶珊瑚光合特性的影响摇 摇 摇 摇 摇
高于其他处理;其余 3 个处理中,中度遮荫略高于重
度遮荫处理和全光照,后二者大致持平.在自然状态
异位测量条件下,4 种处理的 Tr 日变化趋势均呈现
典型的双峰型,中度遮荫处理最高,轻度遮荫处理次
之,而全光照处理最低.
在全光照处理和遮荫状态原位测量条件下,洒
金桃叶珊瑚叶片从 8:00 开始,Tr 随 Pn 增加而加快,
4 种处理的曲线变化大体一致,10:00 后轻度遮荫处
理 Tr 值最高,全光照次之,重度遮荫处理最低,整体
而言,各处理差别不大. 在自然状态异位测量条件
下,从 8:00 开始,Tr 随 Pn 增加而加快,4 种处理的
曲线变化大体一致,其高峰均出现在 10:00;14:00
前轻度遮荫处理的 Tr 值最高,中度遮荫处理次之;
14:00 后,二者皆略低于重度遮荫处理的 Tr 值;全
光照的 Tr 值在 4 种处理中最低.
2郾 3摇 不同遮荫处理下叶片的叶绿素含量
随遮荫程度的加强,两种植物叶绿素 a、叶绿素
b和叶绿素 a+b含量大致呈增加趋势,而叶绿素 a / b
值则呈下降趋势(表 1).在全光照处理下,两植物的
叶绿素 a、叶绿素 b 和叶绿素 a+b 值最低,而叶绿素
a / b值最高,说明不同遮荫处理不同程度地提高了
两种植物的叶绿素a、b含量和a+b总量,降低了叶
图 2摇 不同遮荫处理下红叶石楠(A)和洒金桃叶珊瑚(B)叶片蒸腾速率(Tr)日变化
Fig. 2摇 Diurnal variation of transpiration of Photinia 伊 frasery (A) and Aucuba japonica var. variegate (B) under different shading
treatments.
表 1摇 不同遮荫处理下两种植物叶片的色素含量
Table 1摇 Comparison of pigment contents in leaves of two species under different shading treatments (mean依SD)
树种
Species
透光率
Light
Transmittance
(% )
叶绿素 a
Chl a
(mg·g-1)
叶绿素 b
Chl b
(mg·g-1)
叶绿素 a+b
Chl (a+b)
(mg·g-1)
叶绿素 a / b
Chl (a / b)
类胡萝卜素
Car
(mg·g-1)
Chl / Car
红叶石楠 100 1郾 19依0郾 09c 0郾 28依0郾 02c 1郾 47依0郾 11c 4郾 27依0郾 12a 0郾 43依0郾 04b 3郾 43依0郾 05b
Photinia伊 60 1郾 27依0郾 10bc 0郾 33依0郾 03bc 1郾 60依0郾 13bc 3郾 85依0郾 13b 0郾 47依0郾 04ab 3郾 44依0郾 01b
frasery 40 1郾 46依0郾 22ab 0郾 39依0郾 10ab 1郾 85依0郾 32ab 3郾 78依0郾 34b 0郾 51依0郾 10ab 3郾 61依0郾 05a
20 1郾 59依0郾 08a 0郾 45依0郾 04a 2郾 03依0郾 12a 3郾 56依0郾 11b 0郾 57依0郾 03a 3郾 55依0郾 05a
洒金桃叶珊瑚 100 0郾 86依0郾 11c 0郾 24依0郾 03c 1郾 10依0郾 14c 3郾 65依0郾 12a 0郾 36依0郾 04c 3郾 06依0郾 09b
Aucuba japonica 60 1郾 34依0郾 10ab 0郾 38依0郾 04a 1郾 72依0郾 13ab 3郾 50依0郾 09ab 0郾 51依0郾 04ab 3郾 38依0郾 003a
var. variegata 40 1郾 40依0郾 21a 0郾 43依0郾 09a 1郾 83依0郾 30a 3郾 26依0郾 16b 0郾 53依0郾 09a 3郾 42依0郾 03a
20 1郾 11依0郾 06bc 0郾 32依0郾 19ab 1郾 43依0郾 19bc 3郾 50依0郾 25ab 0郾 42依0郾 06ab 3郾 44依0郾 03a
不同小写字母表示相同树种不同透光率间差异显著 (P<0郾 05) Different small letters indicated significant difference among different light transmit鄄
tances under the same specy at 0郾 05 level.
6471 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 2摇 自然状态下异位测量两种植物光合生理指标的表型可塑性指数
Table 2摇 Phenotypic plasticity index (PPI) of physiological indicators of two species under different shading treatments
树种
Species
指标
Index
净光合速率
Pn(滋mol·m-2·s-1)
10:00 12:00 14:00
蒸腾速率
Tr(mmol·m-2·s-1)
10:00 12:00 14:00
红叶石楠 Pmax 8郾 69 8郾 42 9郾 65 3郾 50 3郾 45 3郾 31
Photinia 伊 frasery Pmin 4郾 70 2郾 01 4郾 28 1郾 82 0郾 82 1郾 68
PPI 0郾 84 2郾 08 1郾 25 0郾 92 3郾 21 0郾 97
洒金桃叶珊瑚 Pmax 8郾 29 6郾 64 8郾 22 3郾 84 3郾 77 2郾 78
Aucuba japonica Pmin 3郾 71 4郾 38 3郾 88 2郾 72 1郾 45 1郾 43
var. variegata PPI 0郾 55 0郾 34 0郾 53 0郾 41 1郾 60 0郾 94
Pmax:最大表型值 Maximum phenotypic plasticity index; Pmin:最小表型值 Minimal phenotypic plasticity index. 下同 The same below.
绿素 a / b值.类胡萝卜素含量则无显著变化;随遮荫
程度的加重,叶绿素 /类胡萝卜素的比值总体呈增加
趋势.
2郾 4摇 不同遮荫处理下两种植物生理指标的表型可
塑性指数
由表 2 和表 3 可以看出,受植物的内在生理状
态和外在环境因子等影响,两种植物的 Pn 和 Tr 变
化很大.为了便于比较,对自然状态异位测量条件下
10:00—14:00 3 次相对稳定的测定数据进行分析,
结果表明,红叶石楠净光合速率和蒸腾速率的 PPI
均较高;洒金桃叶珊瑚的相应指标均较低.叶绿素和
类胡萝卜素含量相对稳定,其可塑性程度较小,受外
界环境因子影响相对较小;不同遮荫处理下,以洒金
桃叶珊瑚的叶绿素 PPI较高.
2郾 5摇 两种彩叶植物的耐荫性
综合已有文献中 541种植物的最大光合速率、光
补偿点和光饱和点(其中包括 127 种海南岛森林植
物、25种南亚热带植物、11种夏威夷植物、280 种全球
植物、16种常绿树种和 18 种常绿藤本、50 种园林植
物和 14 种地被植物)的数据[12-18]进行汇总,结果发
现,植物最大光合速率为0郾 96 ~18郾 31 滋mol·m-2·s-1,
表 3摇 遮荫处理下两种植物叶绿素和类胡萝卜素含量的表
型可塑性指数
Table 3摇 Phenotypic plasticity index (PPI) of chlorophyll
and carotenoid contents of two species under different shad鄄
ing treatments (mg·g-1)
树种
Species
指标
Index
叶绿素 a
Chl a
叶绿素 b
Chl b
叶绿素
a+b
Chl
a+b
类胡萝
卜素
Car
红叶石楠 Pmax 1郾 71 0郾 50 2郾 21 0郾 62
Photinia 伊 frasery Pmin 1郾 14 0郾 26 1郾 40 0郾 40
PPI 0郾 33 0郾 48 0郾 37 0郾 35
洒金桃叶珊瑚 Pmax 1郾 64 0郾 53 2郾 18 0郾 51
Aucuba japonica Pmin 0郾 78 0郾 22 1郾 00 0郾 34
var. variegata PPI 0郾 52 0郾 58 0郾 54 0郾 33
光补偿点为 2郾 5 ~ 95郾 0 滋mol·m-2·s-1,光饱和点
为 78郾 4 ~ 1600 滋mol·m-2·s-1 .根据 PPI 的计算方
法,541 种植物最大光合速率、光补偿点和光饱和点
的 PPI 分别为 0郾 94、0郾 97 和 0郾 95. 同时还查阅了
233 种植物的叶绿素含量资料(其中南亚热带植物
25 种、落叶阔叶林植物 15 种、新热带森林植物 86
种、常绿树 57 种和园林植物 50 种) [13,17,19-21],叶绿
素含量的变化范围为 0郾 25 ~ 7郾 96 mg·g-1,计算得
出的 PPI值为 0郾 95,叶绿素a / b值为 1郾 10 ~ 5郾 22.
对于叶绿素含量、最大光合速率、光补偿点和光
饱和点等实测指标,采用最大表型值与 1 / 2 表型可
塑性指数的乘积来确定耐荫临界值(STT),即 STT=
0郾 5伊PPI伊Pmax . 而叶绿素 a / b 值因属两个指标表型
值的比值,故采用算术平均数来确定耐荫临界值.据
此计算出各指标的耐荫临界值.当植物的叶绿素含量
>3郾 8 mg·g-1、最大光合速率<8郾 6 滋mol·m-2·s-1、
光补 偿 点 < 46 滋mol · m-2 · s-1、 光 饱 和 点
<460 滋mol·m-2·s-1、叶绿素 a / b 值<3郾 2 时,可以
判断为阴生植物,反之即阳生植物.
根据光响应曲线研究结果,红叶石楠的最大净
光合速率为 8郾 29 ~ 11郾 94 滋mol·m-2·s-1,光补偿
点为 59郾 26 ~ 74郾 57 滋mol·m-2 ·s-1,光饱和点为
866郾 94 ~ 1620郾 51 滋mol·m-2·s-1 [2-4];洒金桃叶珊
瑚的最大净光合速率为 1郾 79 ~9郾 52 滋mol·m-2·s-1,
光补偿点为 4郾 00 ~29郾 71 滋mol·m-2·s-1,光饱和点为
525郾 31 ~ 700 滋mol·m-2·s-1 [2,6] .结合本试验测得
的叶绿素含量和叶绿素 a / b 值,判断红叶石楠是阳
生植物,具有一定耐荫性或适应弱光的能力,而洒金
桃叶珊瑚则为耐荫植物.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 遮荫处理对叶片净光合速率和蒸腾速率的影响
本研究结果表明,红叶石楠和洒金桃叶珊瑚经
遮荫后再回归到自然状态下,其光合作用增强,蒸腾
74717 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张聪颖等: 遮荫处理对红叶石楠和洒金桃叶珊瑚光合特性的影响摇 摇 摇 摇 摇
速率显著提高.且遮荫程度越强,前者 Pn 的变化幅
度越大.红叶石楠的日变化多呈双峰型曲线,具有光
合“午休冶现象,与文献[2-3,5]报道一致;但在重度
遮荫情况下呈单峰型.在遮荫情况下,洒金桃叶珊瑚
Pn 的日变化呈双峰型曲线,在全光照条件多呈单峰
型曲线,与文献[2,6]报道一致.中度遮荫自然状态
异 位 测 定 的 红 叶 石 楠 Pn 最 大 峰 值 为
9郾 65 滋mol·m-2·s-1,在文献[2-3,5]报道范围内
(4郾 56 ~ 14郾 53 滋mol·m-2·s-1 );而洒金桃叶珊瑚
Pn 最大峰值为 8郾 41 滋mol·m-2·s-1,高于文献[6]
(3 ~ 5 滋mol·m-2·s-1)的值.
红叶石楠蒸腾速率的峰值为 3郾 5 滋mol·m-2·
s-1,在文献[5-6]报道范围内;洒金桃叶珊瑚蒸腾速
率的峰值为 1郾 60 滋mol·m-2·s-1,约是文献[2]的
2 倍.
轻度遮荫处理的两种观叶植物叶片净光合速率
和蒸腾速率均高于全光照处理,且维持在最高水平,
但洒金桃叶珊瑚存在微弱的“午休冶现象,说明两种
观叶植物具有一定的弱光适应能力;经过遮荫处理
后再次曝露于全光照下,其净光合速率均高于全光
照,说明一定程度的遮荫处理能够提高二者的光合
作用速率,两种植物的捕光能力得到不同程度的提
高;同样条件下,全光照处理的蒸腾速率始终明显低
于各遮荫处理,说明经遮荫处理,两种植物的生理生
态可塑性增强,生态适应幅度拓宽;适应了弱光环境
的叶片,一旦回到全光照下,其代谢活力明显高于正
常生长的叶片.
随遮荫程度的加重,两种植物叶绿素 a、叶绿素
b、叶绿素 a+b和叶绿素 /类胡萝卜素的值均呈增加
趋势,叶绿素 a / b值呈下降趋势,均在文献[8-9]报
道的数值范围内.
3郾 2摇 两种植物光适应性的生理生态解释
研究表明,同一树木的阳生叶和阴生叶之间有
着很大的生理差别[22] . 与阴生叶相比,阳生叶具有
高的叶绿素 a / b 值、低的叶绿素 /类胡萝卜素值,这
一结论是基于质量单位.如果按面积来衡量,则阳生
叶的叶绿素 a / b 值低[23] . 由此认为,阳生叶与阴生
叶的生理差别主要是不同光环境作用于个体发育的
结果,无论是常绿还是落叶树种,叶器官的功能均有
时间限度,新老叶更替是植物的基本习性. 因此,阳
生或中生植物对弱光的适应性,具有其个体发育基
础.植株经遮荫处理后,再次回归到自然状态下,其
代谢速率提高,净光合速率均比全光照处理的植株
高,这说明长期处于逆境光照强度下,植物对弱光和
强光有一定的适应性[24],遮荫处理提高了植物的捕
光能力,光合作用增强.而自然状态下异位测量的植
株蒸腾速率日变化均显著高于全光照处理植株,这
与在遮荫状态原位测量时低于或大致持平于全光照
处理的情况有很大不同. 可能是叶片适应了弱光环
境,结构发生改变(如气孔调节能力差,不能在强光
下迅速关闭),一旦回到全光照下,蒸腾速率会明显
高于正常生长的叶片.因此,阳生或中生植物对弱光
的适应性,为不同生境下植物生理生态变化研究提
供了参考[25] .
同为观赏植物,红叶石楠虽为阳生植物,但具有
一定耐荫性和适应弱光的能力,既可以种植在阳光
充足处,也可以栽植在稀疏的乔木树下.但在高温干
热的天气下,要注意降温保湿,如采取叶面喷雾等措
施来降低温度、增加湿度,减弱“午休冶现象,以利于
增强植株的光合作用.洒金桃叶珊瑚为耐荫植物,可
栽植在茂密乔木林下、建筑物北侧等非阳光直射的
环境中.同时,应适当地降低温度和增加湿度,以提
高其光能利用率.
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作者简介摇 张聪颖,女, 1985 年生,硕士研究生.主要从事发
育植物学研究. E鄄mail: zcyzcy415263@ 163. com
责任编辑摇 李凤琴
94717 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张聪颖等: 遮荫处理对红叶石楠和洒金桃叶珊瑚光合特性的影响摇 摇 摇 摇 摇