全 文 ：爬山虎叶片的光合生理特征对光合有效辐射
与 CO2 浓度的响应研究
*
郑 元1，陈 诗1，王大玮1，田 斌2，王瑞苓1
(1. 西南林业大学 西南山地森林资源保育与利用省部共建教育部重点实验室，云南 昆明 650224;
2. 西南林业大学 国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室，云南 昆明 650224)
摘要:为了研究爬山虎的光合生理特征对光合有效辐射及 CO2 浓度的响应规律，以西南林业大学校园内的爬山
虎为研究对象，采用 LI － 6400 便携式光合作用系统，原位测定了爬山虎叶片的净光合速率 (Pn)、气孔导度
(Gs)、蒸腾速率 (Tr)、水分利用效率 (WUE)对光合有效辐射 (PAＲ)与胞间 CO2 浓度 (Ci)的响应数值，
并拟合计算了响应曲线的关键光合参数。结果表明，Pn 在较低水平的 PAＲ 或 Ci 范围呈线性上升趋势，随后缓
慢升至最大值，达到饱和点后又有轻微下降。Gs和 Tr对于 PAＲ或 Ci的响应趋势均近似一致。WUE对 PAＲ和 Ci
的响应也表现为起初快速升高，很快达到最大值后呈现不同程度的下降。爬山虎的表观量子效率 (AQY)较高、
光补偿点 (LCP)较低、且光饱和点 (LSP)较高，说明其对弱光和强光均有较强的利用能力，表现出较大的光
合生理适应范围。爬山虎的表观羧化效率 (ACE)、最大电子传递速率 (Jmax)、最大羧化效率 (Vcmax)、1，5
－二磷酸核酮糖羧化酶含量 (Ｒubisco)较高，表明其对不同浓度 CO2 的光合羧化能力均较强。分别建立了爬山
虎光合生理光响应 (Pn /PAＲ、Gs /PAＲ、Tr /PAＲ、WUE/PAＲ)、CO2 响应 (Pn /Ci、Gs /Ci、Tr /Ci、WUE/Ci)曲
线的拟合方程。研究结果对更好地发挥爬山虎的生理生态效益具有一定的参考价值。
关键词:爬山虎;光合生理特征;光响应曲线;CO2 响应曲线;羧化能力
中图分类号:S 718. 3 文献标识码:A 文章编号:1672 － 8246 (2013)04 － 0020 － 07
The Ｒesponse of Photosynthetic Physiology Characteristics of Parthenocissus
tricuspidata to Photosynthetic Active Ｒadiation and CO2 Concentration
ZHENG Yuan1，CHEN Shi1，WANG Da-wei1，TIAN Bin2，WANG Ｒui-ling1
(1. Key Laboratory for Forest Ｒesources Conservation and Use in the Southwest Mountains of China，Ministry of Education，
Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224，P. Ｒ. China;2. Key Laboratory of Diversity Conservation in
the Southwest of China，State Forestry Administration，Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224，P. Ｒ. China)
Abstract:To study the response rule of photosynthetic physiology characteristics of Parthenocissus tricuspidata to
photosynthetic active radiation (PAＲ)and CO2 concentration，the responding data of net photosynthetic rate
(Pn) ，stomatal conductance (Gs) ，transpiration rate (Tr) ，water use efficiency (WUE)of P. tricuspidata to
PAＲ and intercellular CO2 concentration (Ci)were measured in situ by using a LI － 6400 portable photosynthesis
system in Southwest Forestry University． The key photosynthetic parameters of photosynthetic response curves were
fitted． The results showed that Pn increases rapidly under the lower PAＲ and /or Ci values and then increases slowly
to the maximum value，when PAＲ and /or Ci arrived the saturation point，and then decrease slightly． The response
trends of Gs and Tr to PAＲ and Ci are similar to Pn． The response curves of WUE to PAＲ and /or Ci show that，in
第 42 卷 第 4 期
2013 年 08 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 42 No. 4
Aug. 2013
* 收稿日期:2013 － 05 － 15
基金项目:教育部重点实验室科研基金项目 (KLESWFU －1301)。
第一作者简介:郑 元 (1982 －) ，男，天津人，讲师，博士，主要从事植物生理生态方面的研究。
通讯作者简介:王瑞苓 (1978 －) ，女，河北霸州人，讲师，主要从事植物生理生态方面的研究。
DOI:10.16473/j.cnki.xblykx1972.2013.04.013
the beginning WUE rises quickly and maximizes soon，then declines at different levels． The higher apparent quan-
tum yield (AQY) ，light saturation point (LSP) and lower light compensation point (LCP) indicate that
P. tricuspidata has strong use capacity to both weak light and high light，which shows a large photosynthetic physio-
logical adaptation range． P. tricuspidata had higher apparent carboxylation efficiency (ACE) ，maximum electron
transport rate (Jmax) ，maximum carboxylation efficiency (Vcmax) ，ribulose-1，5-bisphosphate carboxylase con-
tent (Ｒubisco) ，which indicated that P. tricuspidata had stronger photosynthetic carboxylation capacity response to
different CO2 concentrations． The fitted equations of photosynthetic physiology light response and CO2 response
curves of P. tricuspidata were established． This study had certain referential value for relevant research．
Key words:Parthenocissus tricuspidata;photosynthetic physiology characteristics;photosynthetic light response
curve;photosynthetic CO2 response curve;carboxylation capacity
爬山虎 (Parthenocissus tricuspidata)别名地
锦、爬墙虎，系葡萄科爬山虎属 (Parthenocissus)
植物，属多年生攀援性落叶木质藤本植物，主要通
过茎卷须顶端的粘性吸盘实现攀援生长。爬山虎生
长迅速，生命力强，耐干旱、瘠薄、寒冷，由于其
广泛的生态适应性，已成为城市垂直绿化与景观美
化方面最常用的攀援植物［1 ～ 2］。同时爬山虎也是传
统的中药材和油用植物，常以根和茎入药，有祛风
通络、活血解毒之功效，具有潜在的综合利用价
值［3］。已有研究表明，爬山虎作为植被恢复的先
锋树种，在荒山绿化、固沙护坡和水土保持方面显
示了优良的生物学特性以及巨大的社会、经济和生
态效益［4］，因此，开展爬山虎生理生态适应性及
对不同环境的响应特征等方面的理论与应用研究工
作显得非常重要。
国内外学者已对爬山虎的攀缘能力［1，5 ～ 7］、繁
殖方法［8 ～ 9］、化学成分分析［10 ～ 11］、原花青素提
取［12 ～ 13］、绿化生态效应［14 ～ 15］等方面进行了大量的
研究。针对爬山虎的光合作用研究较少，黄成林等
的研究结果表明，爬山虎的净光合速率与呼吸速率
的日变化趋势均表现为双峰曲线，其光补偿点较
低，从光能利用率来看，爬山虎较耐阴［16］。由此
可见，有关爬山虎的生态环境与生理生态特性方面
的研究还处于起步阶段，尤其缺乏对光合生理适应
性方面的研究。
本项研究通过测定爬山虎叶片的光合生理光响
应、CO2 响应曲线，进一步分析响应曲线拟合得到
的关键参数，分析爬山虎的净光合速率、气孔导
度、蒸腾速率、水分利用效率对光合有效辐射与
CO2 浓度的响应趋势及特点，可为更好地开发利用
爬山虎资源提供一定的科学依据。
1 研究地概况
研究地点西南林业大学校园位于东经 102°45，
北纬 26°03，地处昆明市东北部。全年四季如春，
年均气温约 15℃。日温差较大，可达 12 ～ 20℃。
年降水量 1 035 mm，相对湿度 74 %，且降雪年份
极少，全年无霜期在 240 天以上。全年晴天较多，
年日照时数为 2 445. 6 h，日照率 56 %，年均总辐
射量达到 129. 78 千卡 / cm2［17］。
在西南林业大学校园内的双亭苑树木园围墙
上，选择 3 株长势良好的爬山虎作为测定对象。利
用 2012 年 10 月 13 日、14 日、16 日的典型晴朗无
云天气条件，研究爬山虎的光合生理参数对光合有
效辐射与 CO2 浓度的响应特征。
2 研究方法
2. 1 光合生理光响应曲线测量
选择爬山虎植株中部的健康成熟叶片，于 3 个
测定日上午的 8∶30 ～ 11∶30，采用便携式光合作
用系统的红蓝光源 (Li － Cor 6400 － 02B LED;Li －
Cor Inc. ，Lincoln，NE，USA) ，原位测量爬山虎叶
片的净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs)、蒸腾速率
(Tr)、水分利用效率 (WUE)对光合有效辐射
(PAＲ)的响应。设定光合有效辐射梯度为 2 000
μmol·m －2· s －1、1 800 μmol·m －2· s －1、1 600
μmol·m －2· s －1、1 400 μmol·m －2· s －1、1 200
μmol·m －2·s －1、1 000 μmol·m －2·s －1、800 μmol
·m －2·s －1、600 μmol·m －2·s －1、400 μmol·m －2
·s －1、200 μmol·m －2·s －1、150 μmol·m －2·s －1、
100 μmol·m －2·s －1、50 μmol·m －2·s －1、20 μmol
·m －2·s －1、0 μmol·m －2·s －1，仪器自动记录。
非直角双曲线模型已经被广泛用于预测植物的光
12第 4 期 郑 元等:爬山虎叶片的光合生理特征对光合有效辐射与 CO2 浓度的响应研究
合响应进程［18 ～23］，模型拟合的参数也具有很好的生
物学意义。因此本项研究采用该经典模型，拟合爬山
虎叶片的 Pn/PAＲ曲线:Pn =〔(AQY ×PAＲ +Pmax)－
(AQY ×PAＲ +Pmax)2 －4 × k ×AQY ×PAＲ ×P槡 max〕/
(2 × k)－Ｒd (1)，式中，Pn为净光合速率，PAＲ 为
光合有效辐射，AQY 为表观量子效率，Pmax 为最
大光合速率，k 为曲线曲角，Ｒd 为暗呼吸速率;
AQY、Pmax、Ｒd、k由模型拟合得到。
光补偿点 (LCP)计算式如下:LCP =(Pmax ×
Ｒd － k × Ｒd2)/〔AQY ×(Pmax － Ｒd)〕(2)
光饱和点 (LSP)由 Pn /PAＲ 曲线的响应趋势
估计得到［23 ～ 24］。另外，利用 SPSS 软件 (version
13，SPSS Inc. ，Chicago，USA)中的曲线估计模块
模拟 Gs /PAＲ、Tr /PAＲ、WUE /PAＲ 曲线，然后根
据相关系数筛选出最优模拟曲线。
2. 2 光合生理 CO2 响应曲线测量
选择爬山虎植株中部的健康成熟叶片，于 3 个
测定日上午的 8∶30 ～ 11∶30，采用便携式光合作
用系统的外接 CO2 钢瓶作为 CO2 气源，原位测量
爬山虎叶片的 Pn、Gs、Tr、WUE 对胞间 CO2 浓度
(Ci)的响应。当测量光合 CO2 响应曲线 (Pn /Ci)
时，设定 CO2 浓度梯度为 2 000 μmol· mol
－ 1、
1 800 μmol·mol － 1、1 600 μmol·mol － 1、1 400
μmol·mol － 1、1 200 μmol·mol － 1、1 000 μmol·
mol － 1、800 μmol·mol － 1、600 μmol·mol － 1、400
μmol· mol － 1、200 μmol · mol － 1、150 μmol ·
mol － 1、100 μmol·mol － 1、50 μmol·mol － 1，仪器
自动记录。同时持续利用 6400 － 02B 红蓝光源提
供 1 000 μmol·m －2·s － 1的照射光源。
爬山虎叶片的 Pn 和 Ci 的关系通过 Farquhar 和
von Caemmerer的模型拟合［25］:Pn =〔ACE ×Ci + Jmax
－ (ACE ×Ci + Jmax)2 －4 ×ACE ×Ci × k × J槡 max〕
/(2 × k)－ Ｒp (3)，式中，Ci为胞间 CO2 浓度，ACE
为表观羧化效率，Jmax 为最大电子传递速率，Ｒp 为
光呼吸速率。ACE、Jmax、Ｒp、k由模型拟合得到。
CO2 补偿点 (CCP)计算式如下:CCP =
(Jmax × Ｒp － k × Ｒp2) / 〔ACE × (Jmax － ＲP)〕
(4)
根据 Pn /Ci曲线的变化趋势估计 CO2 饱和点
(CSP)［23 ～ 24］。
当 Ci≤200 μmol·mol － 1时，估计最大羧化效
率 (Vcmax) ，在 Ci 低浓度范围内，CO2 的同化受
到 1，5 －二磷酸核酮糖羧化酶 (Ｒubisco)的数量、
活性、动力学特性的限制［26］，所以在羧化作用的
限制条件下，Pn 可以由下式表达［23］:Pn = Vcmax
× Ci － CCPCi + kc × 〔1 + (oi /ko)〕
－ Ｒp (5) ，式中，kc 为
25℃下羰基反应的 Ｒubisco 米氏常数，此处取值
460 μPa;ko 为 25℃下氧化反应的 Ｒubisco 米氏常
数，此处取值 330 mPa;oi 为叶绿体羧化部位的氧
分压，此处取值 210 mPa。
当 1，5 －二磷酸核酮糖 (ＲuBP)饱和时，最
大羧化效率 (Vcmax)与 Ｒubisco 的数量和活性呈
正相关［20］，此时 Ｒubisco 含量可以由下式表
示［23，27］:Ｒubisco = Vcmax / (8 × kcat) (6) ，式中，
8 为 Ｒubisco活性部位的数量;kcat为每个活性位点
的羧化能力，此处取值 3. 3。
另外，利用 SPSS 软件中的曲线估计模块模拟
Gs /Ci、Tr /Ci、WUE /Ci 曲线，然后根据相关系数
筛选出最优模拟曲线。
2. 3 统计分析
数据的统计分析通过 SPSS 13. 0 软件完成，文
中图形在 Origin 7. 5 科技绘图软件中完成;图表中
所有数据由平均值 (mean) ±标准误 (se)表示。
3 结果与分析
3. 1 爬山虎叶片的光合生理特征对光合有效辐射
的响应
为了研究爬山虎叶片光合生理特征参数对光合
有效辐射 (PAＲ)的响应趋势，测定了爬山虎叶片
的光合光响应 (Pn /PAＲ)曲线、生理光响应
(Gs /PAＲ、Tr /PAＲ、WUE /PAＲ)曲线，结果见图
1。由图 1 可知，在 PAＲ≤200 μmol·m －2·s － 1范
围内，爬山虎叶片的 Pn 几乎呈线性上升趋势，此
后随着 PAＲ的逐渐升高 Pn缓慢上升至最大值，在
PAＲ≥1 400 μmol·m －2·s － 1之后出现了轻微的光
过饱和现象 (图 1a)。爬山虎叶片的气孔导度
(Gs)与蒸腾速率 (Tr)对 PAＲ的响应趋势近似一
致，起初在较低光强范围随 PAＲ 的升高而急剧上
升，而后随着 PAＲ 的继续升高而一直稳步上升，
直至 PAＲ达到 2 000 μmol·m －2·s － 1时才升至最
大值 (图 1b，c)。水分利用效率 (WUE)在 PAＲ
≤200 μmol·m －2· s － 1时，呈直线上升趋势;当
PAＲ = 400 μmol·m －2·s － 1时，便已达到最大值;
之后随着 PAＲ 的增加而一直呈现不同程度的下降
趋势 (图 1d)。
22 西 部 林 业 科 学 2013 年
图 1 爬山虎叶片的光合生理光响应曲线
Fig. 1 Photosynthetic physiological light response curves of P. tricuspidata
本项研究通过非直角双曲线方程拟合得到了爬
山虎叶片的光合光响应曲线参数，结果见表 1。爬
山虎的最大光合速率 (Pmax)相对较高，而暗呼
吸速率 (Ｒd)相对很低，说明爬山虎通过降低暗
中的呼吸作用来维持其光下较高的光合潜力。此
外，爬山虎叶片的表观量子效率 (AQY)较高，加
之其光补偿点 (LCP)较低，说明爬山虎在弱光下
的光合利用效率比较高，很高的光饱和点 (LSP)
则表明其对强光辐射的光合利用效率也较高 (表
1)。
表 1 爬山虎叶片的光合光响应曲线参数
Tab. 1 Parameters of photosynthetic light response curves of P. tricuspidata
AQY
/μmol CO2·μmol
－1 photon
Pmax
/μmol CO2·m
－2·s － 1
Ｒd
/μmol CO2·m
－2·s － 1
LCP
/μmol·m －2·s － 1
LSP
/μmol·m －2·s － 1
0. 064 ± 0. 007 9. 80 ± 0. 23 0. 75 ± 0. 18 11. 79 ± 0. 68 1 267 ± 73
3. 2 爬山虎叶片的光合生理特征对 CO2 浓度的响应
为了研究爬山虎叶片光合生理特征参数对胞间
CO2 浓度 (Ci)的响应特征，测定了爬山虎叶片的
光合 CO2 响应 (Pn /Ci)曲线、生理 CO2 响应
(Gs /Ci、Tr /Ci、WUE /Ci)曲线，结果见图 2。起
初在 Ci≤300 μmol·mol － 1范围内 Pn快速上升，此
时认为 Ｒubisco的羧化速率是限制爬山虎 Pn的主要
因素。此后 Pn 缓慢增加至最大值，在 Ci≥900
μmol·mol － 1时出现了轻微下降的趋势，这是由于
CO2 浓度过饱和现象限制了爬山虎叶肉细胞 Ｒubisco
的再生速率，导致其叶片无法充分吸收利用胞间高
浓度的 CO2 (图 2a)。爬山虎叶片的气孔导度 (Gs)
与蒸腾速率 (Tr)对 Ci 的响应趋势近似一致，当 Ci
=50 μmol·mol －1时便达到整个 Ci变化过程中的最大
值，而后急剧下降，在 Ci≥400 μmol·mol －1后才出
现缓慢回升的趋势(图 2b，c)。水分利用效率(WUE)
在 Ci≤300 μmol·mol －1时快速上升，在 Ci = 700
μmol·mol －1处升至最大值，之后逐渐下降(图 2d)。
爬山虎叶片的光合 CO2 响应曲线参数见表 2。
由表 2 可以看出，爬山虎叶片的最大电子传递速率
(Jmax)与最大羧化效率 (Vcmax)均较高，由此
计算得到的 Ｒubisco 含量也较高，表明爬山虎对空
气 CO2 的羧化潜力比较高。爬山虎的光呼吸速率
(Ｒp)显著高于其暗呼吸速率 (Ｒd) ，说明其在光
下的呼吸作用非常强烈，这在一定程度上制约了爬
山虎的光合作用效率。爬山虎的表观羧化效率
(ACE)很高，且 CO2 补偿点 (CCP)并不高，表
明其利用较低浓度空气 CO2 的能力比较强，而相
对适中的 CO2 饱和点 (CSP)则说明爬山虎也具
有一定的利用高浓度 CO2 能力。
32第 4 期 郑 元等:爬山虎叶片的光合生理特征对光合有效辐射与 CO2 浓度的响应研究
图 2 爬山虎叶片光合生理的 CO2 响应曲线
Fig. 2 Photosynthetic physiological CO2 response curves of P. tricuspidata
表 2 爬山虎叶片光合 CO2 响应曲线参数
Tab. 2 Parameters of photosynthetic CO2 response curves of P. tricuspidata
ACE
/μmol·m －2·s － 1
Jmax
/μmol·m －2·s － 1
Ｒp
/μmol·m －2·s － 1
Vcmax
/μmol·m －2·s － 1
Ｒubisco
/μmol·m －2·s － 1
CCP
/μmol·mol －1
CSP
/μmol·mol －1
0. 106 ± 0. 007 35. 12 ± 1. 05 6. 70 ± 0. 75 26. 47 ± 1. 94 1. 00 ± 0. 08 64. 02 ± 3. 70 916 ± 53
3. 3 爬山虎叶片光合生理的光及 CO2 响应曲线方
程拟合
根据非直角双曲线及非线性曲线模拟方程的参
数拟合结果，分别建立了爬山虎光合生理光响应
(Pn /PAＲ、 Gs /PAＲ、 Tr /PAＲ、WUE /PAＲ)、 CO2
响应 (Pn /Ci、Gs /Ci、Tr /Ci、WUE /Ci)曲线的拟
合方程，结果见表 3。相关系数显示，爬山虎的各
类光合生理响应曲线方程的拟合度均较高。
表 3 爬山虎叶片光合生理的光及 CO2 响应曲线的拟合方程
Tab. 3 Fitting equations of light and CO2 response curves of photosynthetic physiology of P. tricuspidata
响应曲线 拟合方程 相关系数 Ｒ2
Pn /PAＲ Pn =(0. 064 × PAＲ + 9. 80)－ (0. 064 × PAＲ + 9. 80)
2 － 4 × 0. 78 × 0. 064 × PAＲ槡 × 9. 80
2 × 0. 78 － 0. 75
0. 997
Gs /PAＲ Gs = 0. 03 － 9. 20 × 10 －8PAＲ2 + 2. 36 × 10 －11PAＲ3 0. 975
Tr /PAＲ Tr = 0. 70 + 3. 00 × 10 －3 PAＲ － 1. 80 × 10 －6 PAＲ2 + 4. 72 × 10 －10 PAＲ3 0. 965
WUE/PAＲ WUE = 1. 06 + 1. 80 × 10 －2PAＲ － 1. 90 × 10 －5 PAＲ2 + 5. 59 × 10 －9 PAＲ3 0. 634
Pn /Ci Pn =(0. 106 × Ci + 35. 12) － (0. 106 × Ci + 35. 12)
2 － 4 × 0. 106 × Ci槡 × 0. 96 × 35. 12
2 × 0. 96 － 6. 70
0. 998
Gs /Ci Gs = 0. 15 + 6. 04 × 10 －7Ci2 － 2. 40 × 10 －10Ci3 0. 845
Tr /Ci Tr = 2. 37 － 7. 00 × 10 －3Ci + 9. 37 × 10 －6Ci2 － 3. 70 × 10 －9Ci3 0. 850
WUE/Ci WUE = － 8. 14 + 1. 26 × 10 －1Ci + 5. 15 × 10 －8Ci3 0. 985
4 结语
光合作用是唯一将光能转化为化学能的自然转
化途径，它体现了植物的生物特性并促进了 90 %
～95 %的生物量积累。光合作用对于植物生产力
和生态系统碳循环与物质循环十分重要［28］，也是
地球上所有生命生存发展的重要基础［29］。然而，
许多关键的光合参数 (比如最大光合速率、最大
电子传递速率、光补偿点、CO2 补偿点等)无法直
42 西 部 林 业 科 学 2013 年
接测量，只能通过经验模型拟合。因此，光合作用
模型已经在预测气候变化条件下植物的生长和生产
力方面起到了重要的作用，被广泛应用于微观尺
度、景观尺度甚至全球尺度的生态系统模拟进程
中［22，30 ～ 32］。
光是高等植物唯一的能量来源，它为植物光合
作用同化力的形成提供了所需的能量，是形成叶绿
素、叶绿体乃至叶片的必要条件，并显著地调节光
合酶活性、气孔行为、光合机构发育等。由于植物
的生存条件不同，其所处的光环境也有很大差异，
不同环境下光照强度的大小对植物的光合作用和生
产力都起到决定性作用。植物叶片对光环境的光合
响应过程提供了植物在不同光照条件下生长和适应
的信息。通常采用光合光响应曲线来研究光照强度
对植物光合作用的影响。光合光响应曲线是光合作
用随着光照强度梯度变化的反应曲线，从曲线上可
以估计最大光合速率、暗呼吸速率、光补偿点等，
这些参数在植物生理生态学领域有十分重要的意
义［33 ～ 34］。
在本项研究中，爬山虎的光补偿点为 11. 79
μmol·m －2·s － 1，表现出较强的吸收利用弱光能
力。而黄成林等在春季的研究结果表明，位于安徽
农业大学校园内的爬山虎的光补偿点为 9. 96 μmol
·m －2·s － 1［16］，低于本研究得到的光补偿点，这
主要与供测爬山虎的株龄、测定时节、测定地域的
差异性有关。尽管如此，爬山虎在不同的研究中均
显示出较强的耐阴性，说明其在园林布景中可以广
泛应用于不同光照的立面绿化。已有学者采用盆栽
试验，测定了爬山虎盆栽幼苗在不同土壤水分条件
下的光合特性，结果表明爬山虎在土壤水分条件良
好的情况下具有一定的固碳释氧与降温增湿能力，
且对光照强度有一定的适应范围，其光饱和点范围
为 400 ～ 600 μmol·m －2·s － 1［15，35］。本项研究处于
自然生境中的爬山虎成熟植株的光饱和点达到
1 267 μmol·m －2·s － 1，远远高于爬山虎幼苗的光
饱和点。说明作为植被恢复先锋树种的爬山虎，随
着年龄的增长，逐渐发展出更加合理有效的光合系
统，通过更大的光照适应范围大大提高其强光利用
效率，表现出较强的光合生理生态适应性。
CO2 作为植物光合作用的底物，其浓度升高必
然对植物的光合作用产生影响。大气 CO2 浓度升
高对植物光合作用的影响表现不一。若经过短期
CO2 浓度升高处理，植株的光合速率通常会提高，
而长期 CO2 富集则可能出现植物的光合适应甚至
抑制现象，而且其适应机理目前尚存在分歧［36］。
此外，CO2 浓度升高与其他环境因子的相互作用对
植物的光合作用也具有重要影响。CO2 补偿点与饱
和点是判断植物是否具有高光合效率遗传特性的一
个重要指标［37］。
本项研究爬山虎的 CO2 补偿点较低，表明其在
低浓度空气 CO2 环境条件下的光合羧化能力较强;
而爬山虎适中的 CO2 饱和点 (916 μmol·mol
－1)则
表明其也能够对较高浓度 CO2 表现出较强的生长适
应性。爬山虎较高的 Jmax、Vcmax、Ｒubisco 含量，
进一步证明了爬山虎的 1，5 －二磷酸核酮糖羧化酶
活性较高，可能通过加快卡尔文循环效率提高其光
合能力［38 ～ 40］。此外，本项研究还分别拟合建立了爬
山虎 Pn、Gs、Tr、WUE对光合有效辐射与 CO2 浓度
的响应曲线方程，对于爬山虎的水分利用及光合生
理进程模型建立的进一步深入研究具有一定的参考
价值。
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