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绿萝的光合特性研究



全 文 :0 引言
绿萝(Scindapsus Aureum),别名黄金葛、魔鬼藤
等,天南星科绿萝属。属大型常绿藤本植物,绿色的叶
片上有黄色的斑块,单叶互生,幼叶卵心形,全缘,成熟
叶常长卵形。茎节处有气生根,能吸附性攀缘。佛焰
状花序腋生,具粗壮花序柄,佛焰苞卵状阔披针形[1]。
绿萝原产热带雨林地区,性喜温暖、潮湿环境,要求土
壤疏松、肥沃、排水良好,以偏酸性为好[2]。绿萝叶厚,
光滑而有光泽,叶面上有不规则且大小不一的黄色斑
块,金绿相嵌,叶色艳丽悦目,是一种典型的室内观叶
植物,可作盆栽悬垂观赏,也可让其攀附于用棕扎成的
圆柱上,摆于门厅、宾馆两侧,这样既充分利用了空间,
基金项目:衡水学院科研基金资助项目(2009025)。
作者简介:刘国荣,女,1976年出生,河北省景县人,农学硕士,讲师,主要从事植物学的教学与科研工作。通信地址:053000河北衡水学院生命科学
系,Tel:0318-2036966,E-mail:liuguorong11@yahoo.com.cn。
收稿日期:2010-01-26,修回日期:2010-02-24。
绿萝的光合特性研究
刘国荣
(衡水学院生命科学系,河北衡水 053000)
摘 要:以绿萝为试材,研究了不同天气条件下即晴天和阴天条件下对绿萝净光合速率(Pn)、细胞间隙
CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的影响。结果表明:绿萝净光合速率全天中晴天的极显著
高于阴天的,其中晴天的在10:45左右达到全天净光合速率最高峰,在17:15为全天的最低值,而阴天测
量的上午净光合速率较低,在10:45为全天最低值,12:45左右为全天最高峰;细胞间隙CO2浓度,晴天的
和阴天的变化趋势相同,但自8:15~13:15,阴天的普遍高于晴天测量的,自13:15~17:15则相反,晴天的均
高于阴天测量的;气孔导度和蒸腾速率日变化,不同天气条件下也明显不同,晴天测量的气孔导度呈双
峰曲线,蒸腾速率呈三峰曲线,而阴天所测的气孔导度和蒸腾速率均未表现峰值变化。
关键词:绿萝;光合速率;蒸腾速率
中图分类号:S718.43 文献标志码:A 论文编号:2010-0248
Studies on Photosynthetic Characteristics of Scindapsus Aureum
Liu Guorong
(Department of Life Science, Hengshui College, Hengshui Hebei 053000)
Abstract: In this experiment, the materials were Scindapsus Aureum. The effect of different weather
conditions that were sunny and cloudy conditions on net photosynthetic rate ( Pn ), concentration of internal leaf
CO2 ( Ci ), stomatal conductance ( Gs ) and transpiration rate ( Tr ) were studied. The results indicated
Scindapsus Aureum net photosynthetic rate of the sunny was significantly higher than that of the cloudy
throughout the day, and the sunny increased continuously to a peak on 10:45 in the morning and on 17:15 for
the day in the lowest, while the cloudy was low in the morning, around 10:45 the lowest value and 12:45 the
highest value for the day. Changes of concentration of internal leaf CO2 on different weather conditions showed a
similar trend, but the cloudy was general higher than that of the sunny from 8:15 to 13:15, on the contrary, the
sunny was higher than that of the cloudy from 13:15 to 17:15. Stomatal conductance and transpiration rate
diurnal variation under different weather conditions showed significantly different, and under the sunny
stomatal conductance diurnal variation emerged two pinnacles, transpiration rate diurnal variation showed three
pinnacles, respectively, while that of the cloudy did not show the peak changes.
Key words: Scindapsus Aureum; photosynthetic rate; transpiration rate
中国农学通报 2010,26(12):170-173
Chinese Agricultural Science Bulletin
又净化了空气,线条活泼、色彩明快,给居室平添融融
情趣。绿萝的繁殖可采用茎插或叶插的方式[3],春秋
季剪取两节茎段作插穗,插入素沙中即可生根,繁殖方
法简便,园林中应用非常广泛。
在影响叶片光合性能的因素中,光照是最重要
的影响因素。不同的遮光处理对绿萝等室内植物
的生长影响已有报道 [4],但在正常栽培管理条件下,
不同的光照强度对绿萝的光合特性的日变化影响
报道较少,因而该研究以绿萝为试材,研究了不同
天气条件即阴天和晴天,对绿萝净光合速率(Pn)、
细胞间隙 CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率
(Tr)的影响,旨在探讨一下光照强度对绿萝光能利
用的影响以及内在机理,为绿萝的栽培管理提供科
学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于 2008年 10月在衡水学院生命科学系温室
外进行,试材为盆栽绿萝,放置在温室外边。分别于
2008年 10月 18日和 2008年 10月 29日对绿萝叶片进
行测定。2008年 10月 18日,全天阴天;2008年 10月
29日,晴天。试材选择4盆生长发育良好的绿萝,所测
叶片均为中部叶片,3次重复。
1.2 测定项目
采用TPS-1便携式光合系统测定。测定项目有:
净光合速率(Pn),细胞间隙 CO2浓度(Ci),气孔导度
(Gs),蒸腾速率(Tr)。测定均为3次重复。
1.3 试验方法
连接试验所用仪器的电路,打开仪器。开放气路
测定,选择生长健壮无病虫害的植株的叶片为样叶。
测定时间从 8:15开始到 17:15结束,每隔 0.5 h测定 1
次,待数据趋于平稳时读取并记录数据。试验完毕后,
整理分析所测数据。
2 结果与分析
2.1 不同天气条件下绿萝的Pn日变化
由图1看出,绿萝净光合速率(Pn)日变化,不同天气
条件下变化明显不同。晴天测量的绿萝在10:45左右达
到全天净光合速率的最高峰,峰值为1.30 μmol/(m2·s),
在 17:15左右净光合速率达到一天中的最低值-0.70
μmol/(m2·s),而阴天测量的绿萝上午净光合速率较低,
且起伏不大,在 10:45左右光合速率达到最低 -0.50
μmol/(m2·s),在12:45左右光合速率达到1天的最高值
0.70 μmol/(m2·s),下午尤其14:45以后净光合速率随时
间推移而逐渐降低,至17:15为-0.30 μmol/(m2·s)。
全天中晴天的绿萝净光合速率极显著高于阴天
的,在日变化中,晴天的上升波动较阴天的多,基本保
持在0 μmol/(m2·s)以上,全天变化起伏较大,净光合速
率在 9:45形成第一个低谷,在 10:45左右达到了全天
最高峰,12:15形成第二个低谷,13:15达第二个高峰,
13:45时又形成第三个低谷,16:15为第三个高峰,17:
15为全天最低值。而阴天的绿萝净光合速率在12:45
左右达到了顶峰,在 12:45以后迅速下降,从 12:45至
14:45净光合速率呈现多折曲线,之后随时间逐渐降
低。
2.2 不同天气条件下绿萝的Ci日变化
由图 2显示,绿萝叶片中的细胞间隙 CO2浓度
(Ci)日变化,晴天和阴天的变化趋势基本相同。但阴
天测量的细胞间隙CO2浓度,自8:15至13:15普遍高于
晴天测量的,自 13:15至 17:15则测量结果相反,晴天
测量的普遍高于阴天的。
阴天测量的绿萝细胞间隙CO2浓度在8:15为最高
值 577 mg/L,至 12:45为最低值 249 mg/L;晴天测量的
至 13:15为全天最低值 89 mg/L,而后迅速上升,17:15
天为全天最高峰 609 mg/L。数据显示在 16:15时晴天
和阴天的绿萝叶片细胞间隙CO2浓度才相近。
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
8:15 8:45 9:15 9:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15
时间/(hh:mm)
晴天 阴天
图1 净光合速率(Pn)日变化
刘国荣:绿萝的光合特性研究





/(
μm
ol
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m
2 ·s)
)
·· 171
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
2.3 不同天气条件下绿萝的Gs日变化
由图3显示,绿萝气孔导度(Gs)日变化,不同天气条
件下变化明显不同。晴天测量的气孔导度呈现双峰曲
线,10:15左右达一峰值,为14 mmol/(m2·s),至12:45下
降为 5 mmol/(m2·s),16:15左右达全天最高峰,峰值为
21 mmol/(m2·s);而阴天测量的气孔导度在12:15左右变
化不大,之后迅速上升,至12:45左右为10 mmol/(m2·s),
自12:45至13:45变化不大,至14:15为小低峰6 mmol/
(m2·s),14:45为11 mmol/(m2·s),从数据显示,阴天测量
的下午(自12:45后)比上午的气孔导度普遍要高。
2.4 不同天气条件下绿萝的Tr日变化
由图4显示,绿萝蒸腾速率日变化,不同天气条件
下变化趋势不同。在晴天测量的为三峰曲线,三峰值
分别为:11:15为0.12 mmol/(m2·s);14:15为0.16 mmol/
(m2·s);15:45为0.25 mmol/(m2·s)。而阴天测量的绿萝
叶片蒸腾速率未显示明显峰值变化,自早上8:15~9:45
变化不明显,自 9:45以后蒸腾速率迅速升高,至 12:45
为 0.13 mmol/(m2·s),之后变化呈折线变化,但蒸腾速
图2 细胞间隙CO2浓度(Ci)日变化
图3 气孔导度(Gs)日变化
图4 蒸腾速率(Tr)日变化
50
150
250
350
450
550
650
8:15 8:45 9:15 9:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15
时间/(hh:mm)




CO 2浓

/(mg
/L) 晴天 阴天
0
5
10
15
20
25
8:15 8:45 9:15 9:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15
时间/(hh:mm)
晴天 阴天
00.05
0.10.15
0.2
0.250.3
8:15 8:45 9:15 9:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15
时间/(hh:mm)
晴天 阴天




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2 ·s)
)




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)
·· 172
率下午明显大于上午。
3 讨论
3.1 不同光照条件对绿萝光合作用的影响
影响植物光合作用的诸多因素中,光照强度是最
重要的因素之一。研究结果表明,绿萝的净光合速率,
晴天的极显著高于阴天的,其中晴天在 10:45左右达
到全天净光合速率的最高峰,而阴天的在 12:45达到
全天最高峰,这说明光照越强的在一定程度上光合作
用越强 [5-6];晴天的在 10:45达到一个峰值,在 12:15时
出现一个低谷,在 13:15左右时出现一个小峰值。分
析不同光照强度对绿萝的光合特性影响,认为绿萝在
晴天条件下有午休现象[7],午休时间为12:45—13:45左
右,而阴天的各变化曲线午休现象不明显。此时,晴天
的呼吸作用比阴天的增强幅度大,因而晴天的净光合
速率下降幅度大。细胞间隙CO2浓度,上午阴天的普
遍高于晴天的,下午则相反,晴天的均高于阴天的。气
孔导度和蒸腾速率呈现高度相关性。
光合速率曲线中,光饱和时的同化速率的大小,在
多数情况下取决于细胞间隙CO2浓度,如果CO2浓度
不受限制[8],那么同化速率的大小与卡尔文循环有关
的酶活性有关。光饱和点的高低,反映了光合机构暗
反应过程对同化力最大需求量的多少。暗反映能力越
强所需要的同化力越多,光饱和点也相应越高。随
CO2浓度的升高,两种光强下生长的绿萝叶片的光合
速率都增高,细胞间隙CO2浓度饱和时的光合速率,自
然晴天的叶片明显高于阴天的叶片。CO2浓度是植物
进行光合作用的原料之一,上午阴天的细胞间隙CO2
浓度高,净光合速率低,说明CO2不能充分利用,光照
强度不足影响了植物光合特性。此研究认为低光照降
低了气孔导度,从而使叶绿体内CO2的供应受阻,表现
为光合作用受到抑制。气孔导度曲线和蒸腾速率曲线
呈现高度相关性,说明气孔导度通过灵敏的调节蒸腾
作用,实现对环境的高度适应性[9]。叶片的结构和功
能除受植物本身的遗传控制外,环境条件也为一重要
因素,光照强度到底是如何影响相关酶的影响,还有待
于进一步的研究。
3.2 关于绿萝的栽培管理
绿萝(Scindapsus Aureum),叶片光亮,金绿相嵌,
是一种优良的观叶植物,而且其繁殖容易,应用非常广
泛,上至美国的白宫的办公厅、下至非常的贫民百姓,
都可见到它的芳踪,它属于观叶植物中比较好养的一
类。作为较理想的盆栽悬垂观赏植物材料,绿萝越来
越受到人们的青睐。通过该试验研究,期望能为制定
绿萝优质高产栽培技术措施提供科学依据。
叶片的结构和功能除受植物本身遗传控制外,环
境条件也对叶片的结构和光合特性有显著的影响。在
阴天的条件下测量的植物叶片,温度和光照条件都相
对较低,这也是影响其光合的主要因素之一。建议绿
萝放置位置为室内环境,喜散射光,不可阳光直射,但
光线过暗对叶色也不利,上午应放在光线较明快的位
置,下午放在光线较暗处有利于绿萝植株的生长发育。
参考文献
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