全 文 ：·园林花卉·植物 北方园艺 2010(19):98～ 100
第一作者简介:贾德华(1978-),男 ,河南平舆人, 硕士 ,讲师 ,现主
要从事园林规划设计的教学与研究工作。
通讯作者:费永俊(1965-),男 ,硕士 ,教授 ,现从事植物学和生态学
的教学与科研工作 ,研究方向侧重于园林植物种质资源的研究及
评价工作。E-mail:fy j2010@163.com。
基金项目:2006年湖北省科技厅和湖北省财政厅资助项目(鄂科
技发计[ 2006] 82 号);2009 年三峡移民局资助项目(鄂移[ 2009]
176 号);2009年湖北省科技厅资助项目(国科发农[ 2009] 51 号)。
收稿日期:2010-05-25
水分胁迫对宜昌楠苗期叶片光合特征的影响
贾 德华1 , 费 永俊1 , 戈祖 国2
(1.长江大学园艺园林学院,湖北荆州 434025;2.荆州市城隆市政园林设计咨询有限公司,湖北 荆州 434000)
　　摘　要:对1 a生宜昌楠幼苗进行水分胁迫试验 ,测定宜昌楠苗光合速率 、蒸腾速率 、气孔导
度、叶绿素含量等光合特征。结果表明:宜昌楠苗木蒸腾速率 、净光合速率 、气孔导度的变化趋势
基本上一致 ,这表明气孔的开闭直接会影响与之相关的蒸腾作用 ,宜昌楠在轻微干旱情况下气孔
导度变化不明显 ,在水分胁迫情况下维持较高的水平。在水分胁迫强度不大的情况下 ,叶绿素含
量反应不敏感。当水分胁迫达到一定程度宜昌楠苗木会积极的进行自我调节 ,以适应逆境。综
上所知 ,宜昌楠苗木有一定的耐涝能力。
关键词:宜昌楠;水分胁迫;幼苗;光合作用;抗性表现
中图分类号:S 792.24　文献标识码:A 　文章编号:1001-0009(2010)19-0098-03
　　植物的生长实质上是净光合作用的结果 ,其光合作
用能力的高低直接决定了植物的总生长力 ,并在一定程
度上影响植物净生产力的状况[ 1] 。土壤水分胁迫对植
物的生长和代谢的影响是多方面的 ,其中对光合作用的
影响尤为突出。一方面 ,水是光合作用的原料 ,没有水 ,
光合作用就不能进行;另一方面 ,虽然光合本身需水不
多 ,但供水不足能影响植物的其它代谢和物质及气体交
换 ,从而间接或直接影响光合速率的大小[ 2-3] 。
对宜昌楠苗期在水分胁迫下光合特征进行测定 ,旨
在了解宜昌楠光合特征与生产力的关系 ,为宜昌楠壮苗
培育和栽培管理提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　试验材料
宜昌楠 1 a生小苗取材于荆州市森生苗木研究所。
试验仪器有 UV-2102PC型紫外可见光分光光度计 , LI-
6400型便携式光合仪 ,高速冷冻离心机 ,冷冻离心机 ,离
心机 ,石英双重纯水蒸馏器 ,真空抽滤 ,DDBJ-350型便携
式电导率仪 ,SPAD-502型叶绿素仪 ,电子天平 ,恒温干
燥箱 ,颗粒制冰机。
1.2 　试验方法
1.2.1 　材料培养与处理　试验苗木栽植于陶盆(高
30 cm ,直径 15 cm)中 ,基质组成:20%蛭石+20%椰壳
棕+40%泥碳土+10%陶粒。并将试验材料在长江大
学园艺园林苗圃基地进行养护管理。
1.2.2　水分胁迫试验　于2008年3月 24日进行 ,采用
双套盆法 ,在陶盆外加套一个塑料桶 ,桶高于陶盆
10 cm ,6 个处理 ,每个处理 30株 ,W1—完全不浇水 ,
W2—每天浇水 ,W3—隔天 1次水 ,W4—水位为苗木土
痕处 30%,W5—水位为苗木土痕处 50%,W6—水位为
苗木土痕处 100%。每天观察苗木的变化情况 ,记录苗
木形态变化。于淹水 3 、6、9、12 、15 d取样 ,并立即测定
形态指标和叶绿素含量。
1.2.3　气体交换特征的测定　采用 LI-6400型光合测
定系统测定 ,输出的数据主要有:净光合速率(Pn/μmol
CO2·g-1 · s-1),蒸腾速率(E/mmolCO2 ·m-2 · s-1)、
气孔导度(Pond/mol·m-2 ·s-1),细胞间CO 2浓度(Ci/
μmol·mL-1)、气温(Ta/ ℃)、叶温(T1/℃)等。测定时
间:4月 4～ 7日连续4 d在同一时段(上午9:00～ 11:00)
进行 ,重复3次取平均值。为了获得较为理想的测定结
果 ,测定时在晴朗、无浮云干扰的天气进行。叶片选取
自芽端数起的第5片完全展开的叶子。
1.2.4　叶绿素含量测定 　将采回的样叶快速洗净擦
干 ,称取0.1 g ,剪碎后放入25 mL 已配好的浸提液的玻
璃瓶中 ,密封后置于黑暗低温处。待瓶中叶肉组织完全
变为白色后 ,将浸提液于分光光度计上测定叶绿素在
645 nm(D645)和663 nm(D663)波长下的光密度。浸提液
为丙酮∶95%乙醇∶蒸馏水=4.5∶4.5∶1。测出的值
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再根据以下公式分别计算叶绿素 a(Ca)、叶绿素b(Cb)和
叶绿素总含量(Ct):叶绿素 a浓度=12.7×D663 -2.69×
D645 ;叶绿素 b浓度=22.9×D645 -4.68×D663 ;叶绿素总
浓度=20.20×D645 -8.02×D663 ;叶绿素总含量(mg ·
g
-1
FW)=叶绿素浓度(mg ·L-1)×取液总体积(L)×
稀释倍数/样品鲜重(g)。
1.3　统计分析
试验数据均以平均值表示 ,用 Excel进行数据图表
分析 ,用 DPS软件进行显著性分析。
2　结果与分析
2.1　水分胁迫对叶片光合速率的影响
由图 1可看出 ,W1、W2、W3净光合速率变化幅度
较大;W4 、W5 、W6净光合速率变化幅度不显著。W1 、
W2净光合速率呈现下降趋势;W3、W4 、W5 、W6净光合
速率显现先升高后下降趋势。W3 、W6在第2天光合速
率上升显著随后出现下降趋势;W3光合速率在随后的
下降趋势中变化幅度较大;W6光合速率在随后的下降
趋势中变化幅度不大。W4、W5在第 2天的光合速率上
升不显著变化幅度不大 ,在随后的下降趋势中净光合速
率的变化幅度相对W1 、W2、W3较小 ,相对 W6较大。
W6的光合速率上升和下降的变化幅度均较小。
图1 　不同水分处理宜昌楠净光合速率的变化
2.2　水分胁迫对叶片蒸腾速率的影响
由图 2可看出 ,W2、W3 、W4 、W5 、W6的宜昌楠苗木
的蒸腾速率变化呈上升趋势 ,其中W2 、W4 、W5在淹水
1 d后 ,蒸腾速率增加显著 ,加强其耗水量 ,以便适应水
分过度的环境。其次是W3 ,在第 3天表现出较强的自
我调节能力 ,W6表现的调节能力较差。W1呈现出下降
趋势 ,下降水平不显著。
2.3 　水分胁迫对叶片气孔导度的影响
由图 3可看出 ,W1在处理后的气孔导度变化不明
显 ,W2呈现下降趋势 ,W3先是升高然后呈现下降趋势 ,
W4、W5 、W6气孔导度维持较高的水平 ,在处理的过程
中有升有降。方差分析表明(F=142.981 ,P<0.01),不
图 2 　宜昌楠蒸腾速率的变化
图3　水分胁迫下气孔导度变化
同处理间存在极显著差异。W1、W4、W5变化幅度小于
W2、W3。
2.4 　水分胁迫对宜昌楠叶绿素含量的影响
从图 4可知 ,在淹水胁迫的条件下 ,各个处理的宜
昌楠叶绿素含量变化趋势不尽相同。W1变化不显著 ,
但是基本上有所降低。W2在处理 3 d后有所升高 ,并
且维持较高的叶绿素水平 ,W3同样在处理 3 d后叶绿
素含量升高 ,但在第 9天后 ,出现下降。W4、W5、W6在
处理的第 1天含量明显高于其它各组 ,随后在处理的第
3天大幅下降 ,第6天和第9天含量保持平稳状态 ,第12
天再次下降。
图 4 　不同水分胁迫处理下的叶绿素含量
3　结论与讨论
光合速率反应了光合的快慢 ,所以光合速率的变化
可以说是水分胁迫对植物影响最有说服力的指标之一。
试验表明 ,宜昌楠叶片光合速率在干旱情况下呈现下降
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趋势 ,在水分胁迫增强下变化不大。
蒸腾速率是指植物在单位时间内 ,单位叶面积上通
过蒸腾而散失的水量。在轻度的干旱胁迫下宜昌楠的
蒸腾速率变化差异不大。在水分胁迫下蒸腾速率增加
显著 ,加强其耗水量 ,以便适应水分过度的环境 ,表明宜
昌楠有一定的抗旱和抗涝能力。
气孔导度是气孔阻力的倒数 ,而气孔阻力的大小决
定于气孔开闭程度 ,是衡量植物气孔开闭程度的指标。
宜昌楠在轻微干旱情况下气孔导度变化不明显 ,在水分
胁迫情况下维持较高的水平 ,表明宜昌楠在水分胁迫下
有抗涝能力。
高等植物叶肉细胞内的叶绿体是光合作用的细胞
器 ,叶绿素具有收集光能 、将光能转化为电能的作用 ,因
此 ,测定叶片中的叶绿素含量 ,对于研究植物的光合作
用及植物的生长状况具有重要意义。试验表明 ,宜昌楠
在水分胁迫强度不大的情况下 ,叶绿素含量反应不敏
感。当水分胁迫达到一定程度宜昌楠苗木 ,积极地进行
自我调节 ,以适应逆境 ,这也展示了宜昌楠苗木本身就
有一定的耐涝能力。
宜昌楠苗木蒸腾速率 、净光合速率 、气孔导度的变
化趋势基本上一致。在淹水胁迫后的第 2天 ,除W3外
的各个处理组均出现了下降 ,这表明气孔的开闭直接会
影响与之相关的蒸腾作用;W1处理后气孔导度变化不
显著 ,但是净光合速率下降显著。综合分析认为 ,净光
合速率下降是由气孔导度和净蒸腾速率的下降 ,叶肉细
胞光合能力的下降综合作用的结果。
W1处理 ,叶绿素含量变化幅度不明显 ,试验第 1天
与第 2天 ,相差不显著 ,随后出现小幅下降然后是幅度
不明显的增高。这可能是因为干旱对叶绿素含量的影
响不明显。W2 、W3 、W4 、W5 、W6叶绿素含量均出现了
下降 ,并且W4 、W5 、W6叶绿素含量在胁迫后的第 1天
剧烈下降。这说明宜昌楠叶绿素含量的变化在淹水条
件下比干旱条件下表现的更明显。
参考文献
[ 1] 　陆钊华 ,徐建民,陈儒香 ,等.桉树无性系苗期光合作用特性研究
[ J] .林业科学研究, 2003, 16(5):575-580.
[ 2] 　张其德 , 赵福洪 ,许春辉.光合作用[ M] .北京:人民教育出版
社 ,1986.
[ 3] 　庞士铨.植物逆境生理学基础[ M] .哈尔滨:东北林业大学出版
社 ,1989.
Effects of Water Stress on Photosynthetic Characteristics of Leaf
Phoebe zhennan Yichang Seedlings
JIA De-hua1 , FEI Yong-jun1 , GE Zu-guo2
(1.College of Ho rticulture and Gardening , Yangtze University , Jing zhou , Hubei 434025;2.Jing zhou Cheng long Municipal and Landscape A rchi-
tecture Design Limited Company , Jingzhou ,Hubei 434000)
Abstract:Through waterlogging stress on the annual seedling of Phoebe zhennan , the photosynthetic rate , t ranspiration
rate , stomatal conductance ,chlorophyll content and other photosynthetic characteristics of Phebe zhennan seedlings were
measured.The results showed that Phoebe zhennan Yichang seedling t ranspiration rate ,net photosynthetic rate , stomatal
conductance trends in basically the same ,which indicated that stomata opening and closing will directly affect the associ-
ated transpiration ,Phoebe zhennan Yichang in a slight drought conditions , stomatal conductance changesd in not obvious ,
in the case of water st ress to maintain a high level.In the water st ress w as not the case , the chlorophyll content w as not
sensitive to.When the w ater reaches a certain level of stress Yichang , a positive self-nan seedlings adjusted to adapt to ad-
versity.And Phoebe zhennan Yichang seedlings had a certain ability to waterlogging tolerance.
Keywords:Phoebe zhennan Yichang;water st ress;young seedling;photosynthesis;resistance
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