全 文 ：　[收稿日期] 　2009-12-09;2010-08-18修回
　[基金项目] 　安徽师范大学自然科学研究项目“不同管理模式对芜湖市草坪物种多样性的影响研究”(2008xqn69);安徽省高校省级自然科
学研究项目“链霉菌酯酶的表达 、功能鉴定及改造”(KJ2010B352)
　[作者简介] 　李全发(1980-),男 ,硕士 ,实验师 ,从事植物生态学 、生态学实验的教学及科研工作。 E-m ail:lqfir ri s@mai l.ah nu.edu.cn
园艺 ·园林·加工贮藏 [ 文章编号] 1001-3601(2010)09-0611-0166-03
紫藤春季光合日变化的研究
李全发 , 王宝娟 , 姚 军
(安徽师范大学 生命科学学院 , 安徽 芜湖 241000)
　　[摘　要] 在自然条件下采用便携式光合作用测定系统 CI-340研究了紫藤的光合特性 ,结果表明:紫藤
的净光合速率日进程曲线呈双峰型 ,存在光合午休现象 ,日最大净光合速率为 7.71μmol/(m2 · s);胞间
CO 2浓度的日进程基本与净光合速率相反 ,表明净光合速率午间降低主要受非气孔限制因素的影响 。[关键词] 紫藤;净光合速率;日变化;光合特性[中图分类号] S682.39 [文献标识码] A
Study on Photosynthetic Diurnal Variation of Wisteria sinensis in Spring
LI Q uan-fa , WANG Bao-juan , YAO Jun
(College o f Li f e Science , Anhui Normal Universit y , Wuhu , Anhui 241000 , China)
　　Abstract:The results f rom measuring the pho to synthet ic characteristics of Wisteria sinensis by CI-340
po rtable pho to syntometer under natural condition showed that the net photosynthetic diurnal v ariat ion w as
a double-peak curve w ith “midday rest” phenomenon , the maximum net photosynthetic rate w as 7.71μmol/(m2 · s), and diurnal variation o f intercellular CO2 was reverse of that of net pho to synthesis rate
basically , which indicated that the lowe r net photosynthetic rate at noon was mainly affected by non-
stomatal limi ting facto rs.
Key words:Wisteria sinensis;net photosynthetic rate;diurnal variation;photosynthetic characte ris-
tics
　　紫藤(Wisteria sinensis)是豆科紫藤属大型落
叶藤本植物 ,又名朱藤 、藤萝等 ,一般依附棚架或其
他支撑物攀缘而上 ,广泛应用于园林绿化 ,适栽于湖
畔 、池边 、假山 、石坊等处 ,具独特风格[ 1-2] 。紫藤的
花 、树皮 、种子均可药用 ,具有较高的应用价值[ 2] 。
光合作用对植物的生长和发育起着决定性的作
用。春天是落叶植物生长和发育的季节 ,气温 、CO 2
浓度和光合有效辐射等条件都会极大地影响植物光
合作用的日进程 。目前对紫藤的光合特性集中于其
光响应特性的研究[ 1 , 3] ,而对自然条件下春季生长
初期的叶片光合特性及相关生态因子的日进程研究
尚未见报道。笔者通过试验观察了春天晴天条件下
紫藤光合作用及其影响因子的日变化 ,旨在揭示其
光合特性的日变化规律 ,了解光合作用与生态因子
之间的关系 ,为城市绿化中紫藤的栽培和管理提供
科学依据 。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2008年 4月中旬在安徽师范大学校区
紫藤廊进行 ,供试材料为生长初期发育良好 、无病虫
害的紫藤叶片。
1.2 方法
采用美国 CI-340型便携式光合作用测定系统
开放气路测定成熟程度相似但来自不同植株的 6个
叶片 ,每叶片重复测定 3次 ,取平均值 。每天7:00 ～
17:00每隔 1 ～ 2 h测定 1次。测定指标包括紫藤叶
片净光合速率(Pn)、光合有效辐射(PAR)、胞间
CO 2浓度(Ci)、大气 CO 2浓度(Ca)、气孔导度(G s)、
蒸腾速率(T r)、大气温度(Ta)等。气孔限制值
Ls/ %=[(Ca-Ci)/Ca] ×100 参见文献[ 4] 。采用
Excel进行数据处理及分析 。
2 结果与分析
2.1 光合有效辐射和净光合速率的日变化
从图 1可以看出 ,紫藤的净光合速率日变化呈
双峰曲线 。随着 PAR 增加 , Pn 也逐渐增加 ,上午
9:00 时 Pn 达到最大 ,出现第一次高峰 , 峰值为
7.71μmol/(m2 · s)。之后由于 PA R继续增强 ,对
紫藤的净光合速率产生抑制作用 ,至下午 13:00时
达到最低值 , 净光合速率为 2.17μmo l/(m2 · s)。
13:00后随着光照逐渐变弱 , Pn 出现缓慢回升 ,至
15:00时达到第二次峰值 4.85μmol/(m2 ·s);随着
PAR的降低 ,Pn又再次减小 。可以看出 ,该物种在
高光合有效辐射情况下 ,具有明显的午休现象。
2.2 气孔导度和蒸腾速率的日变化
从图 2可以看出 ,气孔导度和蒸腾速率的日变
化均呈双峰曲线 ,峰值均出现在9:00和15 :00 ,
　贵州农业科学　2010 , 38(9):166～ 168　Guizhou Ag ricultural Science s
气孔导度峰值分别为 48.03mmol/(m2 · s)、
29.19mmol/(m2 · s), 蒸腾速率峰值则分别为
1.29mmo l/(m2 · s)和 1.04mmo l/(m 2 · s)。比较
图 1和图 2可以发现 ,气孔导度和蒸腾速率的日变
化曲线与紫藤的净光合速率曲线很相似 。蒸腾速率
由于受午间高光合辐射和高温影响 ,可能会使植物
叶面部分气孔关闭或缩小 ,导致气孔导度变小 ,蒸腾
速率随之降低 ,而气孔导度的下降可能会造成 CO 2
供应受阻进而造成净光合速率下降 。
2.3 大气 CO2浓度和净光合速率的日变化
从图 3可以看出 ,大气 CO2浓度近似呈 V 型曲
线变化 ,从 7:00开始逐渐下降 ,到 15:00时达到最
低值 356.1mg/kg ,之后略有上升 ,变幅在 356.1 ～
402· 5mg/kg ,日变化幅度不大 。观察大气 CO 2浓
度与净光合速率之间的关系可以看出 ,大气 CO 2浓
度比较高时紫藤的 Pn也较高。如 7:00 —11:00 时
CO 2浓度在 360mg/kg 以上 , 紫藤的 Pn 保持在
3μmol/(m 2 · s)以上 。11:00—17:00 大气 CO 2浓
度很低而且变化小 ,但 Pn却出现第 2 次高峰 ,说明
此时大气 CO 2浓度大小不是 Pn 的限制性因子 ,此
时 Pn可能主要受光合有效辐射变化的影响。
2.4 胞间 CO 2浓度和净光合速率的日变化
从图 4可以看出 ,叶片的胞间 CO 2浓度变化近
似呈W 型。从早晨开始逐渐下降 ,至 9:00出现低
谷 ,之后逐渐上升 ,至 13:00 时出现一次高峰;随后
又开始逐渐下降至 15:00再次出现低谷 ,之后又逐
渐上升。可以看出 ,胞间 CO2浓度的日变化基本与
净光合速率相反 。13:00 Pn 降至最小值 ,胞间 CO2
浓度第 1次出现峰值 ,此时气孔导度也达到最低值 ,
说明紫藤的光合午休现象主要是由非气孔限制因素
引起的叶片光合能力下降造成的 。
2.5 温度和净光合速率的日变化
从图 5可以看出 ,空气的温度变化曲线呈单峰
型 ,变化范围为 21.4 ～ 31.6℃。11:00空气温度达
最大值 ,这与光合有效辐射的变化基本一致(图 1),
说明空气温度可能主要受光合有效辐射影响。在
7:00—9:00和 15:00—17:00 ,温度和净光合速率的
变化规律一致。而 9:00—15:00由于光强增加 ,温
度升高可能会抑制叶肉光合活性 ,从而出现光合午
休现象 。
2.6 气孔限制值的日变化
由图 6可知 ,紫藤的 Ls日变化也呈双峰曲线 ,
第 1峰值出现在 9:00 ,低谷出现在 13:00 ,第 2峰值
出现在 15:00 ,然后开始下降 ,和净光合速率曲线相
似 。Ls和 Ci变化趋势可以作为判别是否为气孔限
·167·　第 9 期 李全发 等　紫藤春季光合日变化的研究
制的依据[ 4-5] ,其中 Ci是关键指标 ,当Pn和Gs下降
时 ,若 Ls增大和 Ci降低 ,则为气孔限制 ,若 Ls减小
和Ci增大或不变 ,则为非气孔限制 。结合图 4可以
进一步说明 ,紫藤的光合午休现象是非气孔限制因
素导致的 。
3 小结与讨论
紫藤春季晴朗天气的净光合速率日变化呈双峰
型 ,9:00出现第 1峰 ,15:00出现第 2峰 ,谷底出现
在 13:00 ,即为光合效率的午间降低现象 。引起光
合午休的原因主要有气孔限制因素和非气孔限制因
素[ 4-5] 。Farquhar 等[ 4] 认为 ,气孔限制是因气孔导
度下降阻止了 CO 2的供应;非气孔限制是因叶肉细
胞光合能力的下降使叶肉细胞利用 CO 2的能力降
低 ,从而使胞间 CO 2含量升高[ 5] 。对紫藤的研究显
示 ,紫藤的光合午休现象主要受非气孔限制因素的
影响。光抑制是植物光合作用非气孔限制因素的主
要形式[ 6] 。当光合结构吸收的光能超过光合作用所
能利用的量时 ,过剩的光能会导致光抑制的发生[ 7] 。
夏江宝等[ 3] 研究显示 , 紫藤在 PAR 为 800 ～
1 000μmol/(m2 · s)之间时达到光饱和 ,也间接说
明了当光强超过一定值会出现光抑制 ,这与笔者研
究结果一致 。
[ 参 考 文 献]
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(责任编辑:刘　海)
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