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收稿日期: 2014-01-23
基金项目: 广东省科技计划（2012B020302004）和广东省省部产学研结合项目（2011B090400380）专项基金共同资助。
作者简介: 李庭海，硕士研究生。E-mail：444269746@qq.com
* 通信作者: 张永夏，博士，副教授。E-mail：zyx@szu.edu.cn
安徽农业大学学报, 2014, 41(6): 956-959
Journal of Anhui Agricultural University
[DOI] 10.13610/j.cnki.1672-352x.20141029.007 网络出版时间：2014-10-29 10:45:20
[URL] http://www.cnki.net/kcms/doi/10.13610/j.cnki.1672-352x.20141029.007.html
油料植物红皮糙果茶与油茶叶片光合特性研究

李庭海，李乐兴，刘 晓，黎 科，张永夏*
(深圳大学生命科学学院，深圳市微生物基因工程重点实验室，深圳 518060)

摘 要：为探明油料植物红皮糙果茶（Camellia crapnelliana Tutcher）光合作用日变化体征，为其科学栽培提
供理论依据, 采用 Licor-6400便携式光合作用测定仪测定红皮糙果茶和油茶（Camellia oleifera L.）的光合生理特性
及环境因子的日变化，并进行分析研究。结果表明，在晴天条件下红皮糙果茶净光合速率曲线呈双峰状，自 9:10
至 13:10期间有一个长达 4 h的高效光合平台期（19.7～20.2 μmol·m-2·s-1），最大值为 20.2 μmol·m-2·s-1。气孔导度日
变化与油茶相似呈单峰曲线于 13:10达到峰值 0.22 mmol·m-2·s-1，但其蒸腾速率整体高于油茶。油茶无明显光合“午
休”现象，净光合速率最大值出现在中午 11:10，为 20.1 μmol·m-2·s-1。相比之下红皮糙果茶光合作用时间较长，总
光合产率较高。
关键词：红皮糙果茶；油茶；净光合速率；日变化；气孔导度； 蒸腾速率
中图分类号：S718.43 文献标识码：A 文章编号：1672352X (2014)06095604

Photosynthetic characteristics of Camellia crapnelliana Tutcher and Camellia oleifera L.

LI Tinghai, LI Lexing, LIU Xiao, LI Ke, ZHANG Yongxia
(Shenzhen Key Laboratory of Microbial Genetic Engineering, College of Life Science, Shenzhen University, Shenzhen 518060)

Abstract: Diurnal changes of the photosynthetic characteristics of Camellia crapnelliana and Camellia oleifera
and the environmental factors were determined using Li-6400 portable photosynthetic system. The results showed
that C. crapnelliana had a bimodal curve of the diurnal change in the net photosynthetic rate with a peak of 20.2
μmol·m-2·s-1 and a highly efficient photosynthesis occurred during 9:10 and 13:10（19.7-20.2 μmol·m-2·s-1). The
diurnal changes of the stomatal conductance in C. crapnelliana were similar to C. oleifera, showing a “single peak
curve” modal without a significant midday depression phenomenon with a peak of 0.22 mmol·m-2·s-1 at 13:10. The
transpiration rate of C. crapnelliana was generally higher than that of C. oleifera. C. oleifera showed no an obvious
photosynthetic depression and the maximal net photosynthetic rate was 20.1 μmol·m-2·s-1 at 11:10. The results sug-
gested that C. crapnelliana may have a longer daily photosynthesis time and a higher photosynthetic efficiency than
C. oleifera.
Key words: C. crapnelliana; C. oleifera; net photosynthetic rate; diurnal change; stomatal conductance; trans-
piration rate

山茶属( Camellia) 植物种质资源丰富，其中油
茶是世界四大木本油料植物之一。红皮糙果茶(C.
crapnelliana Tutcher)，属山茶科山茶属常绿小乔木
或灌木，树皮红色，具有较大的花和果，原产广西
南部，广东、福建、江西、浙江等地亦有分布，现
为国家二级保护植物，2004年被《中国物种红色名
录》列为极危种[1]。红皮糙果茶由于产量大、出油
率高、营养价值高等特性，具有很高的实用价值。
目前对红皮糙果茶的试验大多关注于外形，因其叶
大花期长，枝干红色多应用于园林设计，其基本光
合特性的研究是空白。由于光合速率、气孔导度以
及蒸腾速率等是植物重要的生理生态参数，并且对
作物栽培管理具有重要的理论指导意义[2-7]。
本研究在自然状态下测定红皮糙果茶和油茶的
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光合特性指标，分析记录 2种油料植物的净光合速
率、气孔导度、蒸腾速率等数据，以揭示红皮糙果
茶的光合特性及主要影响因子，为苗木生产提供可
靠的理论依据，对提高红皮糙果茶的油料生产力等
实际问题具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以种植于深圳大学油茶种质资源圃的红皮糙果
茶与油茶为试验材料，选生长相对一致，3 年生健
壮的实生苗, 所有测定时间内均无外物遮挡,处于全
光照环境。
1.2 测定方法
采用美国 Li-cor 公司生产的开放式气体交换
Li-6400便携式光合测定仪于 2012年 8月中旬选择
晴朗的日子测定。从 7:10至 17:10每隔 2 h测定 1
次，每次测定选取长势一致的 3株，每次测定 3～5
片叶片。同时测定叶片净光合速率,蒸腾速率、气孔
导度等参数。
1.3 数据分析
采用 Excel 2003进行计算作图，应用 SPSS13.0
中的 Bivariate进行相关分析。
2 结果与分析
2.1 光合有效辐射日变化和气温日变化
植物光合作用日变化受多种环境因素的影响,
当植物叶片吸收的光能超过其利用能力时,就会引
起叶片光合作用的光抑制甚至光破坏。由与光合速
率相关的环境因子呈现变化趋势图（图 1 和图 2）
可见 ,光合有效辐射在当天达到最大值 1600
μmol·m-2·s-1，大气温度在当天达到了 33.2℃，变化
趋势符合熟知的变化规律，与廖小锋等[8-9]的研究相
似。



图 1 光合有效辐射日变化
Figure 1 The diurnal variation of PAR (photosynthetically
active radiation)
2.2 净光合速率的日变化
从图 3可看出 2种植物的光合速率变化与一天
中光照、温度变化呈现一致性，即净光合速率主要
影响因素为光照和温度。其中，红皮糙果茶在 13:10
时净光合速率达到最大值 20 μmol·m-2·s-1。在 11:10
的净光合速率在当天晴天中午明显降低，其曲线呈
典型的“双峰型”，有光合“午休”现象，这与许
多植物在晴朗高温的夏天出现光合“午休”的现象
相一致[9]。同时从图 3可以看出，红皮糙果茶光合“午
休”的程度并不深。在 17:10 净光合速率仍达到 11
μmol·m-2·s-1。油茶净光合速率日变化曲线呈单峰型，
从早晨 7:10到 11:10左右净光合速率呈逐步增加的
趋势，直到 11:10达到最大值 21 μmol·m-2·s-1。之后
净光合速率不断下降，17:10已经趋近于零。结果表
明，在相同的生长环境下，红皮糙果茶光合作用持
续时间比油茶长，且更能充分利用长波长的红光进
行光合作用，总体光合作用产率较高。



图 2 温度日变化
Figure 2 The diurnal variation of temperature



图 3 净光合速率日变化曲线
Figure 3 The diurnal variations of net photosynthetic rate of C.
crapnelliana and C. oleifera

2.3 气孔导度的日变化
气孔导度是植物气孔传导 CO2和水的能力，它
的变化首先影响水分的交换，其次是 CO2的交换，
因此气孔导度的大小对净光合速率和蒸腾速率均有
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很大影响。由图 4可以看出 2种植株气孔导度在一
天中变化均表现为早晚的气孔导度较低，中午 13:10
达到最高，由早到晚呈现低-高-低的特点。日变化
曲线显示其峰值均出现在上午 13:10，接近 0.22
mmol·m-2·s-1，于 17:10达到最低即接近零。



图 4 气孔导度日变化曲线
Figure 4 The diurnal variation of stomatal conductance of C.
crapnelliana and C. oleifera



图 5 蒸腾速率日变化
Figure 5 The diurnal variation of transpiration rate of C.
crapnelliana and C. oleifera

2.4 蒸腾速率的日变化
蒸腾速率取决于叶片内外的蒸气压差和扩散途
径阻力的大小,光照、温度、大气：相对湿度是影响
蒸腾速率的主要因素。由图 5可以看出,2种植株的
蒸腾速率日变化规律有各自的特点。红皮糙果茶整
体蒸腾速率高于油茶，在 11:10 有短暂的降低，出
现“午休”现象。而在 13:10 达到峰值，达到 10
mmol·m-2·s-1，之后逐渐下降，在 17:10 时降至最小
值，但是比油茶此时的蒸腾速率略高。油茶的蒸腾
速率日变化都是单峰型曲线，从 7:10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 11:10蒸腾速率达到最高值 5 mmol·m-2·s-1，而后
逐渐下降。从蒸腾速率也看出，红皮糙果茶耐高温
能力较强，更能有效利用光能。2 种植株的蒸腾速
率日变化曲线基本与净光合速率日变化曲线、气孔
导度日变化曲线变化趋势相符，因此蒸腾速率也是
光合作用的重要参考数据。
3 讨论
植物光合作用合成有机物受到光合有效辐射、
CO2浓度、气温、相对湿度等多个环境因子的影响,
造成植物的光合日变化呈现不同的类型, 而且测定
植物的净光合速率受到环境条件的约束。植物体内
的所有干物质都是由光合碳同化产生的，同时各光
合器官对环境的变化异常敏感，因此光合作用对温
度、光照及其它环境因子的响应往往被用来解释植
物的生长表现，并作为预测植物对环境的生理耐受
性[10-11]。
本试验通过对红皮糙果茶和油茶的净光合速
率、气孔导度、蒸腾速率等生理和环境因子的同期
测定,较系统地试验了各因子的日变化及其之间的
相互关系。在晴天条件下，红皮糙果茶的光合作用
和蒸腾作用均在 11:10 出现光合“午休”现象，并在
13:10达到峰值，而油茶却未出现光合“午休”现象。
光合“午休”是植物自我保护的一种现象，当光能超
过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降[12]，
在高温低湿的环境下为了防止蒸腾作用过强，叶片
细胞中各种酶受到损伤，叶片表面气孔缩小，但同
时还是进行有效的光合作用[13]。
气孔导度和蒸腾作用既受外界因子的影响,也
受植物体内部结构和生理状况的调节,光照和温度
是影响气孔导度和蒸腾作用的最主要的外界条件
[14]。实验结果显示，红皮糙果茶蒸腾速率的变化规
律与净光合速率基本相似,蒸腾速率与叶片的净光
合速率日变化有很强的正相关关系。早上光合有效
辐射逐渐增大有利于气孔张开,叶温上升,饱和水汽
压差增大,蒸腾速率随之增高,至午前气孔阻力降至
最低,蒸腾速率达到一天中的顶峰。净光合速率对气
孔导度和蒸腾速率具有指示调节作用,有利于光合
时,气孔导度增大,不利时气孔导度减小。
与油茶相比，红皮糙果茶叶片进行的光合作用
和蒸腾作用均保持在相对较高的水平。在光照、温
度和气压均降低的傍晚，红皮糙果茶还保持着较强
的光合作用与蒸腾作用，说明其更能利用光能，是
一种非常具有开发利用潜力的油料植物。本研究结
果显示，红皮糙果茶的“午休”现象并不明显，若能
在中午前后用少量的水喷雾, 即实施雾灌, 可以改
善田间的小气候, 降温增湿, 增加气孔开度, 提高
叶片的光合速率, 减轻甚至消除“午睡”现象[15]。
亦有研究指出采用遮荫措施可通过降低光照强
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度、土温、气温和叶温等来提高空气湿度、土壤含
水量等改变植物生长环境，进而植物叶片海绵组织、
栅栏组织、表皮细胞、叶角质层和叶厚度等均会随
着遮荫强度的变化发生相应变化[16-17]。苦丁茶在
40%遮荫条件下可有效提高其叶片生长和光合能
力[18-19]。因此，可采取合理的遮荫措施来提高红皮
糙果茶的产量。
综上所述，在红皮糙果茶与油茶栽培和抚育管
理中，应将栽培管理措施与其生长及生理特性结合
起来，创造其最佳生长环境，有效提高产量和品质，
做到合理开发油料作物。
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