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不同基质对葛萝槭光合特性日变化的影响



全 文 :2012 年 3 月
第 41 卷 第 1 期
山 西 林 业 科 技
SHANXI FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY
Mar. 2012
Vol. 41 No. 1
不同基质对葛萝槭光合特性日变化的影响
原海云1,姚延梼2
(1. 山西省关帝山国有林管理局,山西 文水 032104;2. 山西农业大学,山西 太谷 030801)
摘 要:采用 CB-1102 便携式光合蒸腾仪对不同基质处理的葛萝槭叶片的光合特性进行了测定分析,结果表明:处
理 1,处理 2,CK 的净光合速率日变化曲线呈现单峰型,处理 3 净光合速率日变化呈双峰型,最大值出现在上午
10:30,次高峰值出现在下午 14:30,“午休”现象明显。处理 2(松针、菇渣、粉煤灰和羊粪)为最佳基质配方,其次为
处理 3(松针、醋渣、粉煤灰、羊粪).
关键词:葛萝槭;基质;光合特性;日变化
中图分类号:S792. 99 文献标识码:A 文章编号:1007-726X(2012)01-0015-03
The Effects of Different Culture Media on Diurnal Variation of
Photosynthetic Characteristic of Acer grosseri Pax
Yuan Haiyun1,Yao Yantao2
(1. Guandishan National Forest Management Bureau of Shanxi,032104 Wenshui,China;
2. Forestry College,Shanxi Agricultural University,030801 Taigu,China)
Abstract:The photosynthetic characteristics of different culture media treatment of Acer grosseri Pax was studied by the CB-
1102 portable photosynthesis and transpiration rate instrument. Results showed that:The curves of diurnal variation of
treatment 1,treatment 2,CK showed a single peak,the curves of diurnal variation of net photosynthetic rate(Pn)of treat-
ment 3 have two peaks,which appeared at 10:30 and 14:30 respectively. There was a clear depression at noon. Treat-
ment 2 (pine needles,mushroom slag and fly ash and sheep manure )is the best media,followed by treatment 3 (pine nee-
dles,vinegar dregs,fly ash and sheep manure).
Key words:Acer grosseri Pax;media;photosynthetic characteristics;diurnal variation
收稿日期:2011-11-10
基金项目:国家“十一五”科技支撑项目(2006BAD07B08)
作者简介:原海云(1964— ) ,男,山西汾阳人,1998 年毕业于山西农业大学,工程师。
通讯作者:姚延梼(1956— ) ,男,山西临猗人,1988 年毕业于山西农业大学,教授。
葛萝槭(Acer grosseri Pax)为槭树科槭树属落叶
乔木,冠幅较大,果实美观,适应性强,在环境景观建
设中作为重要的彩色观赏植物被广泛应用。近几
年,关于槭树科植物形态学、细胞学、化学成分等方
面的研究较多,叶片生理特性的研究甚少。李倩中
等研究了青枫和红翅槭的光合速率,邱业先对槭树
科植物叶蛋白酶活性的季节变化进行了探索,而对
于葛萝槭光合特性研究尚未见报道。光合作用是植
物生长发育的基础和生产力高低的决定性因素,主
要受到光合有效辐射、环境温度、浓度、叶片生理成
熟度的影响。研究植物光合特性的日动态变化特征
有利于反映其对环境的适应能力,明确树木的生态
学特性。笔者对不同基质处理的葛萝槭光合特性日
变化规律进行了系统研究,探讨了不同基质处理下
葛萝槭光合生产能力的差异,筛选出最佳基质配方,
为今后葛萝槭的栽培和资源开发利用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料与设计
1. 1. 1 试验材料
采用平均苗高 7. 36 cm,平均地径 0. 282 cm 的
1 年生葛萝槭扦插苗,于 2008 年 11 月在山西省林
业厅实验苗圃阳曲县基地的温室内进行移植。试验
于 2009 年 8 月上旬进行,以生长在苗圃温室内移植
1 年生的葛萝槭(Acer grosseri Pax)叶片为试验材料。
培养基质有 3 种:1)醋渣,松针,菇渣。2)松针,菇
16 山 西 林 业 科 技 2012 年
渣,粉煤灰,羊粪。3)松针,醋渣,粉煤灰,羊粪。
1. 1. 2 试验设计
试验采用单因素随机区组排列法,共设 3 个处
理,1 个对照(田园土)。每个处理 20 株,3 次
重复。
1. 2 方法
采用北京雅欣理仪科技有限公司生产的 CB-
1102 便携式光合蒸腾仪完成各项光合生理生态指
标的测定。测定时,直接取植株(选生长势相近,上
部发育状态一致的植株)中上部叶 5 片,每片测量
1 次,取平均值。测定时间为早上 8:30 至下午
18:30,时间间隔 2 h.测定指标包括光合速率(Pn)、
气孔导度(C1)、细胞间隙 CO2 浓度(CO2int)、蒸腾速
率(E)。采用 Excel和 Spss 11. 0 对数据进行统计分
析并制作图表。
2 结果分析
2. 1 净光合速率日变化
不同基质处理叶片的净光合速率日变化如图 1.
图 1 不同基质处理叶片的净光合速率日变化
从图 1 可看出,不同基质处理下葛萝槭的 Pn日
变化曲线不一致。处理 1,处理 2 和 CK 的 Pn 日变
化曲线呈单峰型,处理 1 和 CK 从 8:30 到 10:30 呈
现下降趋势,可能与叶片所处的生态环境和太阳光
较弱有关。随后呈现上升趋势,在下午 14:30 达到
最大值。处理 2 随着光照强度的增加呈上升趋势,
在下午 14:30 达到最大值,为 6. 165 μmol /(m2·s) ,
之后呈现下降趋势。处理 3 的 Pn 日变化曲线呈双
峰型,从 8:30 到 10:30,Pn 呈上升趋势,达到最大
值。在12:30 时,3 种处理的葛萝槭表现出明显的
“午休”现象。引起光合“午休”的主要原因是大气
与土壤干旱,在干热的中午,叶片蒸腾失水加剧,使
土壤水分亏缺。植株的失水大于吸水,就会引起萎
焉与气孔导度降低,使 CO2 吸收减少。“午休”后处
理 3 再次出现急剧增长的趋势,下午 14:30 出现的
峰值高于上午 10:30 出现的峰值。最后由于光照强
度的减弱,光合速率开始减小。3 种处理的 Pn 在
18:30 都出现了负值,说明这时植物的光合积累不
够其自身的消耗,呼吸消耗占其主要地位。同时光
照强度降低,温度降低,光补偿点降低。总体看,净
光合速率排序为处理 2 >处理 3 >处理 1 > CK.
2. 2 蒸腾速率日变化
不同基质处理叶片的蒸腾速率日变化如图 2.
图 2 不同基质处理叶片的蒸腾速率日变化
从图 2 可看出,不同基质处理下葛萝槭 E 日变
化曲线呈现单峰型和双峰型两种类型。处理 2 的 E
日变化曲线呈现单峰型,随着光照强度的增强和气
温的升高,E逐渐增大,下午 14:30 达到最大值,之
后逐渐下降。处理 1,处理 3 及 CK叶片的 E日变化
曲线均呈现双峰型,在 10:30 出现了第 1 次高峰,而
后逐渐下降;至 12:30,3 者均出现明显的“午休”现
象;第 2 次峰值出现在 14:30,而处理 3 的 E 日变化
明显高于其它处理。
2. 3 气孔导度日变化
不同基质处理叶片的气孔导度日变化如图 3.
图 3 不同基质处理叶片的气孔导度日变化
由图 3 可知,不同基质处理下葛萝槭 C1 日变化
曲线呈现单峰型和双峰型两种类型。CK的 C1 日变
化呈现双峰型,第 1 次峰值出现在 10:30,第 2 次峰
值出现在 14:30,之后 C1 持续下降,约 18:30 有缓
第 1 期 原海云,等:不同基质对葛萝槭光合特性日变化的影响 17
慢增加的趋势。处理 1 和处理 3 均属单峰型,且 C1
日变化曲线类似,呈降低—升高—降低的趋势,最小
值出现在 12:30,峰值都出现在下午 14:30,而处理 1
在 16:30 达到了最大值。处理 2 也表现为降低—升
高—降低的曲线,但谷底出现在 10:30,在 14:30 达
到最大值,为 63. 6 mmol /(m2·s).
2. 4 细胞间隙 CO2 浓度日变化
不同基质处理叶片的细胞间隙 CO2 浓度日变
化如图 4.
图 4 不同基质处理叶片的细胞间隙 CO2 浓度日变化
从图 4 可看出,3 个处理胞间 CO2 浓度在清晨
较高,8:30 之后呈下降趋势,最小值出现在12:30,
之后呈上升趋势,在 18:30 达到最大值。CK的胞间
CO2 浓度呈现升—降—升—降—升的趋势,在整个
趋势中分别在上午 10:30 和下午 14:30 形成了两个
小高峰,在 18:30 达到了一天中的最大值。
3 结论
1)处理 1,处理 2 和 CK 叶片的净光合速率日
变化曲线呈现单峰型,净光合速率大小为处理 2 >
处理 1 > CK.处理 2 的光饱和点出现在下午 14:30,
且蒸腾速率、气孔导度与光合速率的变化曲线一致,
存在着明显的正相关关系。处理 2(松针、菇渣、粉
煤灰、羊粪)有利于光合作用的顺利进行和光合产
物的积累,为最佳基质配方。
2)处理 3 的葛萝槭叶片净光合速率为典型双
峰曲线,第 1 次高峰出现在 10:30,第 2 次出现在
14:30.净光合速率最小值出现在 12:30,表现出明
显的“午休”现象,且蒸腾速率与叶片的光合速率有
显著的正相关关系,呈平行变化趋势。由于“午休”
造成的损失可达光合生产的 30%,缓减“午休”现象
的情况下,处理 3(松针、醋渣、粉煤灰、羊粪)基质配
方利于提高葛萝槭光合生产力。
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