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不同光照条件下生长的少花桂幼苗水分状况研究



全 文 :第 23卷第 5期 西 南 农 业 大 学 学 报 Vol.23 ,No.5
2001年 10月 Journal of Southwest Agricultural University Oct.2001
文章编号:1000-2642(2001)05-0457-02
不同光照条件下生长的
少花桂幼苗水分状况研究
吴能表 ,谈 锋
(西南师范大学 生命科学学院 ,重庆 400715)
摘要:对生长在不同光照条件下的少花桂幼苗叶片在相对含水量 、水分饱和亏缺 、需水程度 、角质蒸腾和气孔蒸腾等
方面作了研究 。结果表明:自然光照条件下生长的少花桂幼苗叶片相对含水量低于遮荫下植株叶片的含水量 , 且随
着生境光照的减弱 , 相对含水量呈上升趋势;自然光照条件下生长的少花桂幼苗叶片自然饱和亏与临界饱和亏均大
于各种遮荫条件的少花桂叶片;在同样光照下 , 其角质蒸腾速率和气孔蒸腾速率随生境光照的减弱而呈增加趋势。
关 键 词:少花桂;含水量;蒸腾速率
中图分类号:S 685.13;Q 945.11      文献标识码:A
STUDIES OF WATER REGIMES OF CINNAMOMUM PAUCIFLORUM SEEDLINGS GROWN
UNDER DIFFERENT LIGHT INTENSITY CONDITIONS
WU Neng-biao , TAN Feng
(School of Life Science , Southwest Nomal University , Chongqing 400715 , China)
Abstract:Cinnamomum pauciflorum seedlings were grown under 4 light intensities.Under natural sunlight , the leaves of the seedlings had the
lowest relative water content.In the other 3 treatments , relative water content tended to rise as the light intensity lowered in the habitat.Their nat-
ural saturation deficit and critical saturation deficit were greater under full sunlight than in various shading treatments.Under similar sunlight con-
ditions , the cuticular and stomatal transpiration rate tended to rise as the light intensity was reduced.
Key words:Cinnamomum pauciflorum;water content;transpiration rate
  水在植物体内既是光合作用的底物 ,又是光合作
用中一些酶的活化剂或辅酶离子吸收的必要溶剂 ,同
时还影响着叶温的变化 、气孔的开闭 、叶绿体光合活
性[ 1 ~ 2]等生理指标。没有光合底物 ,光合作用无法完
成;没有水 ,酶促反应就要终止 ,并导致一些中间产物
积累过多会对植株造成伤害甚至死亡;叶温的变化直
接影响水分蒸腾 、酶的活性 ,水分蒸腾通过影响矿物
质在植株内的运输 、光合产物的分配从而影响光合作
用速率 ,酶的活性与光合速率又有直接关系;气孔的
开闭既影响蒸腾 ,又影响光合作用的另一底物———
CO2的吸收从而影响光合作用。故植物的水分状况
对研究其光合作用有重要意义 。
1 材料和方法
1.1 材料
1998年 3月 11日从四川日化所购进生长基本一
致的 2年生实生苗 60株 ,当天栽于盛有充分混匀的
紫色壤土的钵盆(盆高 20 cm ,直径 15 cm)中 , 3月 18
繱收稿日期:2001-5-17基金项目:国家自然科学基金项目(39330050)作者简介:吴能表(1969-),男 ,四川平昌人 ,西南师范大学讲师 ,西南农业大学园艺系博士研究生 ,从事植物生物技术 、植物信号传导 、生物制药等教学和研究。
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2001.05.023
日用绿色窗纱遮荫模拟不同树荫下的光照情况。设
自然光照及1 ,2 , 3层遮荫 4种处理 ,用 LI-1600气孔
计的量子探头测得 1 ,2 , 3层遮荫光量子通量密度分
别为自然光照的 61.5%,33.8%,15.4%。
1.2 方法
1998年 6月随机抽取各处理 3株用称重法[ 3]测
定相对含水量;随机抽取各处理第 6 ,7功能叶测定以
下生理指标 。照沈宗英法[ 4]测定水分饱和亏缺和自
由水 、束缚水;水势用小液流法[ 4~ 6]测定;角质蒸腾测
定[ 7] ,晴天上午 10时左右将不同遮荫处理的少花桂
幼苗第6位功能叶置暗室中悬挂1h后称重 ,以后每h
称1次重 ,连续 7 ~ 8次 ,用 79 Se-2型叶面积测定仪
(山西太原市无线电一厂制造)测定其叶面积 ,根据失
水量算出其角质蒸腾速率(CT);总蒸腾速率操作同
上 ,但在晴天自然光照下进行 ,每 15 min测定 1次。
2 结果与讨论
2.1 少花桂幼苗叶片相对含水量
从测定结果看 ,自然光照条件下生长的少花桂幼
苗叶片相对含水量低于遮荫下植株叶片的含水量 ,且
随着生境光照的减弱 ,相对含水量呈上升趋势(表
1)。说明生境的光照强度会影响植株的水分蒸腾 ,从
而影响含水量;这也从一个侧面证明 ,阳生植物在一
些方面与旱生植物相似 ,阴生植物类似于湿生植物 。
2.2 水分饱和亏缺和需水程度
水分亏缺测定结果表明 ,自然光照条件下生长的
少花桂幼苗叶片自然饱和亏与临界饱和亏均大于各
种遮荫条件的少花桂叶片。说明该生境下生长的少
花桂幼苗体内水分亏损较为严重;同时其需水程度也
大于各种遮荫 ,说明其对水分的需求强烈。生长在自
然光照条件下的少花桂幼苗的临界饱和亏大于其他
遮荫条件的 ,这说明自然生境中的少花桂幼苗抗脱水
能力最强 ,其余依次是:1 ,2 , 3 层遮荫;另外 ,束缚水
与植物抗性有关 ,随遮荫程度的加深 ,束缚水含量减
少 ,对逆境的抗性逐渐减弱 。
表 1 不同光强下少花桂幼苗叶片含水状况
指标 自然光照 1层遮荫 2层遮荫 3层遮荫
相对含水量(%) 77.67±1.32 79.42±2.35 81.28±4.65 83.01±3.31
自由水含量(%) 69.16±3.35 74.35±2.85 77.58±3.87 78.87±2.17
束缚水含量(%) 30.84±2.54 25.65±3.91 22.42±2.96 21.13±4.10
自然饱和亏(%) 22.33±2.21 20.58±1.95 18.72±3.58 16.99±2.95
临界饱和亏(%) 47.47±3.64 45.38±2.52 43.24±1.20 17.17±3.54
需水程度 (%) 47.04 45.35 43.29 40.48
水  势(Mpa) -1.102±0.041 -0.901±0.095 -0.712±0.028 -0.478±0.052
  综上所述 ,从不同光照条件下生长的少花桂幼苗
叶片含水状况来看 ,自然光照条件下生长的植株叶片
相对含水量 、水势较低(表 1),水分亏缺 、需水程度较
大 ,束缚水含量较高 ,抗脱水能力强 。
2.3 角质蒸腾与气孔蒸腾
植物叶片水分散失主要通过以下两个途径 ,即:
角质蒸腾和气孔蒸腾 。通常情况下 ,成年植株其角质
蒸腾量极小 ,约占总蒸腾的 1%~ 5%左右 ,而气孔蒸
腾占到 95%以上 ,对幼嫩叶片而言 ,因其叶表附属物
相对较少 ,角质层较薄 ,其角质蒸腾稍大 ,可达总蒸腾
的 10%以上(表 2),强光促进角质层蜡质的形成 ,使
角质蒸腾减弱[ 8] 。在同样光照下测定其角质蒸腾速
率和气孔蒸腾速率 ,结果可以看出 ,随生境光照的减
弱其角质蒸腾速率和气孔蒸腾速率都呈增加趋势(表
2)。说明了自然光照条件下生长的少花桂幼苗其保
水能力最强 ,其次是 1层遮荫 ,最差的是 3层遮荫 。
这与生境光照越强 ,角质层越厚 ,叶表附属物(表皮
毛 、蜡质)越多 ,生境光照愈弱 ,叶片保水结构越不发
达有关[ 9] 。
表 2 不同光强下生长的少花桂幼苗在自然光照条件下叶片的角质蒸腾与气孔蒸腾
指 标 自然光照 1层遮荫 2层遮荫 3层遮荫
角质蒸腾(×10-3H2Og.dm-2.h-1) 35.04±1.55 37.06±2.01 37.336±2.11 41.159±2.91
气孔蒸腾(×10-3H2Og.dm-2.h-1) 193.63±12.54 246.5±14.69 259.3±11.24 271.4±15.36
总蒸腾速率(×10-3H2Og.dm-2.h-1) 228.64±8.65 283.56±9.31 296.64±16.62 312.56±15.32
角质蒸腾占总蒸腾的比率(%) 15.33 13.07 12.59 13.17
气孔蒸腾占总蒸腾的比率(%) 84.67 86.93 87.41 86.83
  王万里[ 8]在研究不同光照条件对拟石莲花角质
蒸腾速率影响时也发现 ,生长在光照条件较充足的环
境中的植株叶片的角质蒸腾速率明显小于生长在弱
光环境中的植株叶片的角质蒸腾 ,前者表面蜡质含量
高于后者 ,从而阻碍水分通过 ,减小角质蒸腾[ 10] ;从
生理来看 ,自然光照条件下生长的少花桂幼苗 ,水势
较低 ,水分亏缺严重 ,叶片的蒸腾会因叶片水势的降
低而减小[ 11~ 12] ;同时遮荫环境中 ,相对湿度大于自
然光照 ,水分散失阻力大 ,因而 , 形成的叶片较为柔
嫩 ,其保水能力较差[ 13] 。因而 ,自然光照条件下生长
的少花桂幼苗抵御干旱能力为最强 ,遮荫程度越深越
不耐旱 。 (下转第 462页)
458 西 南 农 业 大 学 学 报           2001年10月
表 6 马尾松水保林立地质量综合评价等级表
立地质量
综合等级
立地生产
力等级
立地保水
能力等级
立地固土
能力等级
Ⅰ Ⅰ , Ⅱ Ⅰ Ⅰ , Ⅱ
Ⅱ Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ
Ⅲ Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ , Ⅴ Ⅲ , Ⅳ , Ⅴ Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ
Ⅳ Ⅲ , Ⅳ , Ⅴ Ⅲ , Ⅳ , Ⅴ Ⅲ , Ⅳ , Ⅴ
Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅳ, Ⅴ
3 结语
3.1 采用森林立地涵水能力 、固持土壤能力和林分
生产力 3大类指标来评判水土保持林的专项立地质
量 ,但用任何一种专项评价的结果来判断水保林立地
质量的高低 ,都难免做出片面的解释。因此必须以 3
大类指标为基础进行水保林立地质量的综合评价 ,并
划分立地质量综合等级 ,用以全面 、系统 、综合地评价
水保林的立地质量。
3.2 马尾松水保林的专项立地质量指标之间存在着
密切的关系。研究结果表明:森林立地的潜在生产力
越高 ,其固持土壤的能力和涵养水分的能力也越强 。
3.3 利用可靠而翔实的标准地资料和径流场水文观
测资料 ,建立了湖南马尾松水土保持林的最大降水贮
存量 、森林枯落物最大持水量 、立地潜在侵蚀模数 、林
分地位指数和林分生物量 5个指标的水保林立地质
量的专项预测评价模型 ,并在此基础上建立了水保林
的立地质量综合评价表 ,用以评定水保林的综合立地
质量 ,以期为长江防护林体系建设和林业分类经营的
实施提供科学的参考依据 。
参考文献:
[ 1]  成子纯.马尾松经营体系模拟系统[ M] .北京:中国林业
出版社 , 1991.
[ 2]  中国森林立地分类编写组.中国森林立地分类[ M] .北
京:中国林业出版社 , 1989.
[ 3]  杨吉华.干旱山地灌木保持水土效益研究[ J] .水土保持
学报 , 1991 ,(4):25-28.
[ 4]  郎奎健.IBM-PC 系列程序集[ M] .北京:中国林业出版
社 , 1989.
[ 5]  吕勇.马尾松林分生物量的研究[ J] .中南林学院学报 ,
1996 , (4):41-45.
(上接第 458页)
参考文献:
[ 1]  Boyer JS.Water deficits and photosynthesis[ A] .Kozlowski TT
(ed), Water Deficits and Plant Growth Ⅳ[ C] .Academic
Press , New York , 1976.153-190.
[ 2]  Werner MK.Sites and mechanism for the inhibition of photo-
synthesis by water stress[ A] .Sybesma(ed), Advances in photo-
synthesis Research Vol.Ⅳ[ C] .Netherlands , 1984 , 359-365.
[ 3]  耶尔马科夫 ,吴相钰译.植物生物化学研究法[ M] .北京:
科学出版社 , 1956.31-32.
[ 4]  张志良.植物生理学实验指导(第二版)[ M] .北京:高等
教育出版社 , 1990.
[ 5]  斯卡兹金 ,北京农业大学植物生理教研组译.植物生理
实验指导[ M] .北京:高等教育出版社 , 1954.136-140.
[ 6]  柳青松 ,吴颂如 , 陈婉芬.植物生理学实验指导书[ M] .北
京:中央广播电视大学出版社 , 1988.13-14.
[ 7]  王万里 , 林芝萍 ,章秀英.植物角质蒸腾的几个方面[ J] .
植物生理学报 , 1988 , 14(2):123-129.
[ 8]  Skoss JD, Structure and composition of plant cuticle in relation
to environmental factor and permeability[ J] .Bot Gaz(Chica-
go), 1955 ,(117):55-72.
[ 9]  Schonherr J.Water permeability of isolated cuticular mem-
brance:The effect of cuticular waxes on diffusion of water[ J] .
Planta(Berl), 1976 ,(131):159.
[ 10]  Hall DM , Jones RL.Physiological Significance of surface wax
on leaves[ J] .Nature , 1961 , (191):95-96.
[ 11]  Larcher W.Physiological Plant Ecology Springer- Verlag
[ M] .Berlin , 1980.222-229.
[ 12]  Dube PA , Stevenson KR , Thurtell GW , Hunter RB , Effect of
water stress on leaf resistance , transperation rates in the dark
and cuticular resistance to water vapour diffusion of two corn
inbreds[ J] .Can J Plant Sci , 1975 ,(55):565-572.
[ 13]  Boyer JS ,Mcpherson HG.Physiology of water deficits in cere-
al crops[ J] .Adv Agron , 1975 ,(27):1-23.
462 西 南 农 业 大 学 学 报           2001年10月