全 文 ：文章编号:1001 － 4829(2012)01 － 0128 － 04
收稿日期:2011 － 04 － 12
基金项目:河南科技学院重点科研基金资助项目(050122)
作者简介:刘香坤(1973 －) ，女，河南鹤壁人，讲师，硕士，主要
从事农林教研工作，* 为通讯作者。
栀子花叶片秋季光合特性
刘香坤1，尤 扬2*
(1．鹤壁职业技术学院，河南 鹤壁 458030;2．河南科技学院，河南 新乡 453003)
摘 要:采用 Li-6400 光合测定系统以多年生栀子花(Gardenia jasminoides Ellis．)为研究对象，测定其光合特性日变化及光响应。
结果表明:栀子花净光合速率日变化呈双峰型，存在光合“午休”现象。日最大净光合速率为 3． 210 μmol·m －2·s － 1。胞间 CO2
在体积分数为 4 × 10 －4时，栀子花光补偿点为 10． 8 μmol·m －2·s － 1，光饱和点为 1225 μmol·m －2·s － 1。栀子花的光合特性表
明其为典型的阳性耐荫植物，对光照的适应性较强。
关键词:栀子花;净光合速率;光饱和点;光补偿点
中图分类号:S685 文献标识码:A
Photosynthetic Characteristics of Gardenia jasminoides in Autumn
LIU Xiang-kun1，YOU Yang2*
(1． Hebi College of Vocation and Technology，Henan Hebi 458030，China;2． Henan College of Science and Technology，Henan Xinxiang 453003，China)
Abstract:The leaves of Gardenia jasminoides Ellis． in Autumn were used as tested materials，and their photosynthetic characteristics were de-
tected with the Li-6400 photosynthetic system． The results showed that the net photosynthetic rate(Pn)of Gardenia jasminoides Ellis． presen-
ted a double-peak curve，which showed obvious midday depression． The maximum of net photosynthetic rate was 3． 210μmol·m －2·s － 1 ．
Under the density of 400 μmol /mol CO2，the compensation point of Cotinus coggygria Scop． light was 10． 8 μmol·m －2·s － 1，and the light
saturation point was 1225 μmol·m －2·s － 1 ． The photosynthesis characteristis of Gardenia jasminoides Ellis． indicated that it was a typical
masculine shade-resistant plant which was strong to adapt the circumstance．
Key words:Gardenia jasminoides Ellis;Photosynthetic rate;Light saturation point;Light compensation point
栀子花(Gardenia jasminoides Ellis)属于茜草
科，栀子属常绿灌木或小乔木，又名山栀、黄栀子，产
于我国长江流域，在我国中南部有分布，喜温暖湿润
气候。花含挥发油，可提制浸膏，作调香剂，果实可
作黄色染料，根、花、种子可入药［1］。
目前对对栀子花的研究主要集中在花期保
鲜［2］、栽培管理［3］、组织培养［4］等方面，对其光合特
性的一些研究尚未见报道。为此，本研究通过对其
光合特性的分析，了解其光合性能，旨在为栀子花的
开发利用、科学种植和高效栽培管理提供理论依据。
1 材料与方法
采用美国 LI-COR 公司生产的 LI-6400 光合作
用测定系统于 2010 年 10 月 24 日至 25 日(晴好天
气)进行光合测定。试验在河南科技学院园林学院
盆景园进行，供试材料为 3 年生盆栽栀子花。
光合日变化的测定:选定 5 株生长势相近且无
病虫害的植株作为供试材料。在晴朗无云的天气，
采用美国 LI-COR 公司生产的 LI-6400 光合作用测
定系统，利用自然光源，从 08:00 至 17:00 每隔 1h
测定净光合速率日变化。测定的指标包括净光合速
率值(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间 CO2 体积分数
(Ci )、蒸腾速率(Tr)。测定时选取植株外围中上部
功能叶进行测定。每株选定 3 片，每片重复测定 3
次。根据各个指标实测数据的平均值，用 Excel2003
软件做出相应的日变化曲线，并分析其相关性。
光合响应曲线的测定:采用 Li-6400 光合测定
仪，在 0 ～ 2100 μmol·m －2·s － 1范围内，将光合有
效辐射(LED光源)设定若干梯度测定净光合速率，
设定的梯度为 0、30、50、80、140、200、300、600、
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西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2012 年 25 卷 1 期
Vol. 25 No. 1
900、1200、1500、1800、2100 μmol·m －2·s － 1。改变
光照强度后，最少稳定时间设置为 60 s，当测量结果
变异率小于 0． 5 时，由光合作用测定系统自动记录
数据，测定时通过系统控制叶片温度为(25 ± 1)℃，
CO2 体积分数为 400 × 10
－6，相对湿度为(55 ±
1)%。采用 Pn = a(1 － e(－ b × PAR/a) )－ R(a，b和 R 是
拟和系数)对光响应曲线进行拟处理［5］，式中:a 为
最大净光合速率;b 为光响应曲线初始斜率;R 为呼
吸速率;PAR为光合有效辐射。光补偿点为净光合速
率为 0 时的光照值。光饱和点为净光合速率达到最
大净光合速率 90 %时的光照，采用以上拟和公式进
行计算。
2 结果与分析
2． 1 光合特性日变化
2． 1． 1 净光合速率与气孔导度的关系 图 1 中，栀
子花净光合速率日变化曲线与气孔导度日变化曲线
都呈双峰型。从早上 8:00 到 10:00 净光合速率呈
逐步增加的趋势，10:00 出现最大值 3． 210 μmol·
m －2·s － 1，从 11:00 到 13:00 表现出“午休”现象，
然后再次出现增长的趋势，到 14:00 净光合速率又
出现一个小高峰，其后由于光照强度的减弱，净光合
速率开始减小。
从图 1 可以看出，栀子花叶片早上的气孔导度
较高，早上 8:00 气孔导度表现出最大值 0． 046 mol
·m －2·s － 1，其后呈现下降的趋势，总的变化趋势
和净光合速率日变化曲线相似，直到 15:00，有一个
小的上升，以后又呈下降趋势。
比较两条曲线，气孔导度日变化最高峰出现在
早上 8:00，净光合速率日变化最高峰出现在上午
10:00，两者最大值相差约为 2 h，说明净光合速率的
变化落后于气孔开张程度的变化，但两者最低值出
现的时间相同，都在下午 17:00。总得来看，气孔导
度日变化和净光合速率日变化基本一致。
图 1 栀子花叶片净光合速率与气孔导度日变化
Fig． 1 Net photosynthetic rate and stomatal conductance diurnal vari-
ation of Gardenia jasminoides Ellis leaves
图 2 栀子花叶片净光合速率与蒸腾速率日变化
Fig． 2 Net photosynthetic rate and transpiration rate diurnal variation
of Gardenia jasminoides Ellis leaves
净光合速率对气孔导度具有指示调节作用，有
利于光合时，气孔导度增大，不利时气孔导度减
小［6］。图 1 中净光合速率日变化与气孔导度日变化
曲线呈现相平行变化趋势，可见净光合速率受气孔
调节。因此气孔导度是影响净光合速率的重要因
子。
2． 1． 2 净光合速率与蒸腾速率的关系 由图 2 可
以看出栀子花蒸腾速率日变化曲线呈双峰型，清晨
和傍晚时蒸腾速率最小，从早上 9:00 开始，蒸腾速
率一直呈增加的趋势，到 13:00 达到最高峰，14:00
时出现“午休”现象，而后在 15:00 时出现 2 次高
峰，随后开始下降。
图 2 中，净光合速率日变化和蒸腾速率日变化
均表现为双峰曲线，从早上开始，蒸腾速率随着光照
强度的增强和气温的升高而逐渐加强，在 14:00 净
光合速率出现波谷时，蒸腾速率也出现波谷，随后随
着净光合速率的升高，蒸腾速率也开始升高。从图
中可以看出，蒸腾速率日变化并不是在上午 10:00
达到第 1 高峰，而是在下午 13:00 达到第 1 高峰。
这可能是因为植物的蒸腾作用过程及其影响因素与
光合作用不同，具体还待进一步研究。
树木的蒸腾速率日变化与气温、光照强度相一
致，中午由于空气相对湿度低，气温较高，高温和强
光导致叶温迅速升高，叶片内外蒸汽压梯度增加，加
剧了蒸腾作用［7］。因此，在中午时段栀子花的蒸腾
作用相对较强。蒸腾速率的日变化与净光合速率的
日变化几乎一致，可见蒸腾与光合是相关的，也是引
起净光合速率变化的一个因素。
2． 1． 3 净光合速率与胞间 CO2 体积分数的关系
图 3 中，栀子花胞间 CO2 体积分数在清晨较高，在
8:00 达到最高值，随后呈下降趋势，到 10:00 出现
一个低谷，之后又逐步缓慢上升，到下午 14:00 达到
低估值，而后又呈上升趋势。
经过夜间的富集，早晨大气中 CO2 体积分数较
高，早上 8:00 胞间 CO2 体积分数即达到最大值，随
9211 期 刘香坤等:栀子花叶片秋季光合特性
着植物光合作用的进行，净光合速率不断增强，CO2
体积分数逐步降低，在上午 10:00 净光合速率达到
最高峰时，胞间 CO2 体积分数迅速下降，而在 14:00
胞间 CO2 体积分数降至最低时，净光合速率迅速升
高。总体来看，叶片净光合速率高时胞间 CO2 体积
分数低，而净光合速率低时胞间 CO2 体积分数高，
即二者变化呈相反趋势。
2． 1． 4 气孔导度与蒸腾速率的关系 随光照增加，
气温升高，气孔张开，气孔导度增大，这样增大了叶
内外的水汽压梯度，蒸腾速率增强，午后由于光照强
度的增强导致的叶片温度升高，进而引起叶片蒸腾
作用增强，叶片蒸腾失水过多，当水分供应不充足时
植物多采用关闭气孔而减少水分散失，气孔阻力逐
渐增大，气孔导度降低，气孔的关闭使蒸腾速率下
降。到傍晚时，气孔渐趋关闭，蒸腾速率也降至最
低。气孔导度与蒸腾速率在日变化过程中呈同步变
化趋势，蒸腾速率在很大程度上决定于气孔的活动
状态。通过气孔的调节，控制体内水分蒸腾，使树木
避免因气温过高而失水过多。
2． 2 光响应曲线
植物的光饱和点和光补偿点反映了植物对光照
条件的要求，是判断植物耐荫性的一个重要指
标［8］。在低光合有效辐射下，净光合速率—光合有
效辐射的模拟直线方程，其斜率即为表观量子效率。
从图 5 可知，栀子花的表观量子效率为 0． 0204，在
自然条件下 ，叶片光合有效辐射通常在 0． 02 ～ 0． 05
之间［9］。
在温度 9 ～ 19 ℃，大气 CO2体积分数为 400
μmol /mol 的条件下的光响应曲线如图 5 所示 ，在
一定的光强范围内 ，栀子花的净光合速率均随着光
强的增加而增加 ，光强在 200 μmol /(m2·s)以下 ，
净光合速率(Pn)呈线形上升 ，200 ～ 900 μmol /(m2
·s)之间仍上升，达到 1000 后上升缓慢。当光强
达到一定值时(光饱和点) ，净光合速率(Pn)不再
增加而呈饱和状态;这种变化趋势呈二次曲线关系，
二次回归方程为:
Y = － 2E －06X2 + 0． 0049X + 0． 6685 R2 = 0．
9212。由二次拟合方程计算得到栀子花光饱和点
(LSP)为 1225 μmol·m －2·s － 1。由直线回归方程
得到光补偿点(LCP)为 10． 8 μmol·m －2·s － 1。
3 讨论与小结
(1)综合各图可知，净光合速率与气孔导度、蒸
腾速率呈正相关，而与胞间 CO2呈现出负相关，也就
是说伴随着净光合速率的增加，气孔导度、蒸腾速率
都跟着增加，而胞间 CO2 却呈现相反的趋势。植物
的净光合速率是植物生长和形成产量的物质基础，
其大小制约着植物的生长速度和生长量［10］，这 4 个
量值的影响因素有很多，但主要是温度。当温度增
加时，蒸腾速率随之增加，气孔导度也变大，而净光
031 西 南 农 业 学 报 25 卷
合速率也呈增长的趋势，而当净光合速率增加时，需
消耗同化物 CO2 的量也增加了，而植物体内储藏的
CO2 有限，消耗了植物体内富集的 CO2，导致胞间
CO2 浓度降低。
(2)通过观察净光合速率，发现栀子花净光合
速率在 10:00 和 14:00 的两个高峰之间，净光合速
率的值并没有太大的变化，呈现出所谓的“午休”现
象，但午休并不明显。关于产生光合“午休”的原
因，有研究者认为，“午休”现象的产生与环境因子、
生理生化因子等多方面因素有密切关系［11 ～ 12］，而且
在不同的环境条件下 ，引起光合作用午间降低的原
因也不同［13］。也有人认为 ，在中午时分 ，气温高、
蒸腾速率强 ，叶片水分减少 ，气孔关闭 ［14］，造成光
合作用原料即胞间 CO2 浓度降低 ，净光合速率下
降。本文的研究结果证实:栀子花的光合“午休”主
要有以下两个原因引起:第一 ，午间气孔开度减小
而引起光合“午休”;第二 ，胞间 CO2 浓度午间较低
导致其净光合速率出现光合“午休”现象。所以综
合可知发生“午休”的主要原因是强光、高温、低
湿和土壤干旱等条件引起的气孔部分关闭和光合作
用光抑制［15 ～ 16］。
光补偿点较低、光饱和点较高的植物对光环境
的适应性较强，栀子花为光补偿点低，光饱和点较高
的植物，既喜光又耐荫，能适应多种光照环境。在园
林中复层配置时，既能处于上层，充分吸收阳光，又
能处于下层，在荫湿的地带作为绿化和保护之用。
这也是栀子花在我国中南部大部分地区均有分布的
一个主要原因。
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(责任编辑 陈 虹)
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