全 文 ：西 南 园 艺S out hwe stH orti e ulte r u20 6年 5月 第 4 3卷第 3期:1 9 一0 2
红千层光合特性的研究
肖爱红 徐宝福 刘建福 米
(华侨大学生物工程系 , 福建泉州 3 62 02 1)
摘 要 :采用 C l 一34 0 便携式光合作用测定系统 , 研究红千层的光合特性 。 结果表明 , 红千层光合速率 日变化呈不对称 的
双峰曲线 , 有明显的 “ 午休 ” 现象 ;第一个峰值出现在 9 : o , 净光合速率达到 4 . 12 林m 。斌m , · s ) , 第二个峰值出现在 14 : o ,
净光合速率达到 2 . 84 林m o斌m , · s )。 影响光合作用的主导环境因子 为光照强度和湿度 。
关键词 :红千层 ;光合作用 ;蒸腾 ;气孔
中图分类号 : 5 6 8 5 文献标识码 : A 文章编号 : 10 08一 14 8 8 (2 0 0 6 )0 3一 0 1 9一 02 收稿 日期 : 2 0 0 5一 1 1一 18
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光是影响光合作用的最重要因素 , 由于生存条件
的不同 ,植物所处 的光环境往往是有差异的 , 而光环
境的优劣对光能利用效率和作物生产力起着决定性
作用 。 植物叶片对环境的光合响应提供了植物在不同
光条件下生存和生长的能力 , 以及对不断变化的环境
条件适应能力的信息 。
研究红千层 ( ca il st , on lr’is du s R . rB . )的光合特
性 , 揭示其光合作用的基本生理生态学特征和规律 ,
可以为城市森林生态效益的定量化研究和城市森林
绿化树种的合理配置及其规划建设提供科学依据 。
1 材料与方法
1
.
1 试验区概况
试验于 20 5 年 8 月 20 日至 8 月 30 日在华侨大
学校园内进行 。 地势平坦 , 土壤为沙壤土 。 处于东经
1 17
0
2 5
’ 一 1 19 0 0 5 ’ ,北纬 2 4 0 3 0一2 5 “ 5 6 , , 属亚热带海洋
性季风气候 , 终年温和 , 雨量充沛 ; 全年平均气温
12
.
5 一 2 1 ℃ ; 降雨 量 1 0 10 . 9 一 1 6 8 1 . 6 m m ; 年 日 照
1 89 2
.
7一 2 13 l h 。
1
.
2 供试材料
以红千层成年树为试材 ,植株平均高 5 . l m ,平均
地径 8 . 2 Cm ,株行距 30 Cm x 10 0 c m 。
嵌通讯作者
1
.
3 方法
采用美 国 CI D 公 司制造的 CI 一 34 0 便携式光合
作用测定系统 ,开放气路测定 。 选择成熟的功能叶片
进行测定 , 共测 5 株 , 每株测 3 片叶 , 每片叶重复 3
次 。 光合 速率 的 日变 化 的测定 选择 晴 天进 行 , 从
6
:
0 0一 18 : o 每隔 ! h 测定 l 次 , 共测 3 d 。 仪器除记
载净光合速率 ( P n )外 ,还同步记载气孔导度 ( C ) 、 光合
有效辐射 ( P A R ) 、 细胞 间隙 C O : 浓度 ( In TC O Z ) 、 蒸腾
速率 ( E ) 、 大气温度 ( T a i r ) 、 空气 相对湿度 ( R H )等参
数 。 测定数据直接存人仪器控制台电脑 ,在 iM c or so ft
Ecx el 2 0 0 0 程序中读取资料并进行分析 。
2 结果与分析
2
.
, 红千层光合速率的 日变化
红 千层光合 速率 的 日变化呈 双峰 曲线 (图 1 ) ,
7 : 0 0 以前光合有效辐射较弱 , 温度较低 , 净光合速率
也 比较低 。 随着光合有效辐射增加 ,叶片温度升高 ,光
合 能 力 迅 速 提 高 。 10 : o 出 现 最 高 峰 , 峰 值 为
4
.
12 林m o l / (m Z
·
S
) ; 10
:
0 0一 14 : 00 呈下降趋势 , 14 : 0 0 出
现最小值 , 而后又略有回升 , 巧 : o 出现第二次高峰 ,
以后随着时间的推移呈逐渐下降的趋势 。
P n 值的变化 在 6 : 0 0一9 : o 和 巧 : o 一 18 : o 与
光 合 有 效 辐 射 的 变 化 趋 势 相 一 致 , 在 10 : 0 0一
.
19
.
西 南 园 艺 肖爱红 , 徐宝福 . 刘建福 : 红千层光合特性 的研究
12
:
o 呈相反变化 , 在 14 : 0 0一巧 : 0 0 期间 ,有效辐射
变化不大 , 而 P n 回升 ,说 明光合作用存在 “ 午休 ” 现
象 。 光合 “午休 ” 和中午光照强 、 气温高 、 空气相对湿
度低等因素有关 , 目前许多学者认为 , 低的空气湿度
是导致光合 “ 午休 ” 的重要生态因子 。 图 2 也证明了
这一点 , 中午空气相对湿度下降到日较低点 , 叶片与
空气之间的水气压差增大 ,导致气孔部分关闭 , 气孔
17
:
0 0 以后由于气孔导度的下降 , 净光合速率降低 ,
C O
Z 利用降低 ,细胞呼吸作用所释放的 C O Z 积聚在细
胞间隙中 ,使胞间 C O Z 浓度呈上升趋势 。 说明了光合
作用与气孔导度呈 正相关 ,但净光合速率变化与气孔
导度和胞间 C O : 浓度的变化并不完全同步 。
2
.
3 光合有效辐射对净光合速率的影响
从光合有效辐射 的 日变化曲线图 (图 l) 叮以 看
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图 1 红千层光合有效辐射与净光合速率的 日变化 图 3 红千层气孔导度和胞间 C O : 浓度 日变化
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出 , 除 14 : 0 0 左右出现 “ 午休 ” 现象外 , 净光合速率的
日变化与光合有效辐射一致 ,这说明净光合速率与光
合有效辐射成正相关 。 但 P n 峰值的出现并不是在光
合有效辐射的最大值 ,而是在最大值的前一时刻 。
.2 4 蒸腾速率对净光合速率的影响
水分对光合作用的影响虽然是间接 的 ,但水分供
应不足会导致气孔导度减小或关 闭 , c o Z 进人阻力加
大 ,从而影响净光合速率 。 中午净光合速率出现低谷 ,
主要是由于温度高 ,蒸腾速率大 , 导致部分气孔关闭 。
3 小结
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时间
图 2 空气相对湿度和红千层叶片温度 日变化
导度下降 。 另外 , 空气相对湿度除了影响叶肉细胞的
光合活性外 , 随着水气压的增加 , 叶片梭化效率和最
大光合能力都下降 。
.2 2 细胞间隙 C O : 浓度和气孔导度与光合作用的关系
细胞间隙 CO : 浓度和气孔导度对净光合速率的
影响见图 3 。 6 : 0 0一 7 : o ,气孔导度升高 ,温度升高 ,
促进呼吸速率增加 , 导致细胞间隙 C O : 浓度增加 ,净
光合速率也增加 ; 7 : o 一 8 : 0 0 , 净光合速率升高 , C O:
同化加快 , 导致胞间 C O Z 浓度下降 ; 8 : 0 0一 12 : 0 0 ,胞
间 C O Z 浓度相对变化较小 ; 13 : o 胞间 C O: 浓度出现
一个高峰 , 而净光合速率于 巧 : 0 0 出现一个小高峰 ;
.
20
.
自然状态下 , 红千层的 日光合速率具有明显的
“ 午休 ” 现象 ,呈现双峰曲线 。 发生 “ 午休 ” 的原因主要
是高温 、 低湿等环境条件的影响 。 本试验表明 ,净光合
速率与光合有效辐射成正相关 ,但峰值的出现并不是
在光合有效辐射的最大值 , 而是在最大值的前一时
刻 。 因此 ,红千层的田间栽培一定要注意遮荫 , 特别是
在中午前后 , 这样有利于净光合速率的提高 。 蒸腾速
率 的日变化与净光合速率的 日变化也有着显著的正
相关关系 ,呈平行变化趋势 。 中午低谷的出现 , 也主要
是温度高 ,蒸腾速率大 ,导致部分气孔关闭的原因 。 所
以 ,中午时候 , 在一定范围内提供足够的水分 ,或采取
有效措施来调控田间的生态因子 , 降低蒸腾速率 , 避
免 “午休 ’ ,现象的发生 ,有利于增强植株的光合作用 。