全 文 ：　[收稿日期] 　2010-02-26;2011-04-11修回
　[基金项目] 　贵州省农业科技攻关课题“阔叶乡土树种猴樟培育关键技术研究与示范” [黔科合 N Y字(2009)3061]
　[作者简介] 　王　娈(1983-),女 ,在读硕士 ,研究方向:种苗繁育。 E-mail:luan208@163.com
　＊通讯作者:韦小丽(1969-),女 ,教授 ,硕士生导师,从事种苗繁育 、林木栽培生理研究。 E-mail:gdwx l-69@126.com
生理生态 ·耕作栽培·农业气象 [ 文章编号] 1001-3601(2011)06-0351-0039-04
不同地理种源猴樟苗期的光合特性与蒸腾特性
王 娈 , 韦小丽＊ , 张 怡
(贵州大学 林学院 , 贵州 贵阳 550525)
　　[摘　要] 为研究不同地理种源猴樟的光合蒸腾生理特性 ,对 6个猴樟种源 1年生苗进行了主要光合参
数 、光合速率 、蒸腾速率的对比研究 ,并对 6个种源的光响应曲线进行拟合 。结果表明:6个种源日平均净光合速率呈贵州开阳>贵州绥阳>贵州凯里>贵州花溪>云南腾冲>贵州兴仁;日平均光合速率为7.19 ～
8.08μmo l/(m2 · s), 变异系数为 8.126%;平均蒸腾速率为 2.65 ～ 3.63mmol/(m2 · s), 变异系数为
15.351%;光能利用率最高的是贵州绥阳种源 ,最低的是贵州兴仁;光补偿点呈贵州绥阳>贵州开阳>贵州
凯里>云南腾冲>贵州兴仁>贵州花溪;光饱和点呈贵州凯里>贵州绥阳>云南腾冲>贵州兴仁>贵州开阳>贵州花溪;日平均蒸腾速率呈贵州凯里>云南腾冲>贵州绥阳>贵州开阳>贵州花溪>贵州兴仁;水分
利用率最高的是花溪种源的猴樟 ,最低的是贵州兴仁;贵州花溪种源猴樟的光补偿点 、光饱和点最小 ,其对弱光的适应性比较强 ,但光合作用容易受到强光的抑制 ,凯里种源猴樟的光补偿点低 、光饱和点高 ,光能利用区
间最大 ,对光的生态适应性最强。[关键词] 猴樟;种源;光合速率;蒸腾速率;光合参数[中图分类号] S792.23 [文献标识码] A
Characteristics of Photosynthesis and Transpiration of
Cinnamomum bodinieri in Seedling Stage from
Different Geographical Provenances
WANG Luan , WEI Xiao-li＊ , ZHANG Yi
(College of Forestry , Guizhou University , Guiyang , Guizhou 550025 , China)
　　Abstract:Campa rison study of main pho to synthe tic parameters , photosynthetic rate and transpi ration
rate of one-year seedling o f Cinnamomum bodinieri f rom 6 geographical pro venances w ere car ried out , and
the photosynthetic light-response curves w ere fi tted to study their characte ristics of photosynthesis and
transpiration.T he resul t show ed that the daily average net photosynthetic rate w as in o rder o f Kaiyang>
S uiyang>Kaili>Huaxi>Tengchong of Yunnan>Xing ren , i ts range w as 7.19 ～ 8.08 μmol/(m2 · s), and
coef ficient of variation(CV)was 8.126%.Range of ave rage transpi ration w as 2.65 ～ 3.63 mmol/(m2 · s),
and(CV)was 15.351%.Suiy ang provenance had the highest lig ht use ef ficiency , Xingren pro venance had
the lowest in Guizhou.Light compensation point w as orde red as Suiy ang >Kaiyang >Kaili>Tengchong
Yunnan>Xing ren>Huaxi.Light saturation point w as ordered as Kaili>Suiyang>Tengchong Yunnan>
Xingren>Kaiyang>Huaxi.Average daily t ranspi rat ion rate w as ordered as Kaili >Tengchong Yunnan>Suiyang > Kaiyan > Huaxi > Xing ren.C.bodinieri f rom Huaxi had the highest w ater utilization
ef ficiency , while that f rom Xingren had the low est.C.bodinieri f rom Huaxi had the lowe st light
composition point (LCP)and light saturation point(LSP), i t had stronge r adaptabili ty to dim light , but
the photosynthesis w as easily inhibi ted by st rong light.C.bodinieri f rom Kaili had low er LCP but higher
LSP , i t had the widest light ut ilization interval and highest ecological adaptability to the light.
Key words:Cinnamomum bodinieri;geog raphical provenance;pho to synthet ic rate;t ranspiration rate;
photosynthetic parameters
　　光合作用和蒸腾作用是林木的两个重要生理活
动 ,是林木生长发育的基础和生产力高低的决定性
因素 。研究林木的光合作用和蒸腾作用 ,有助于了
解其光合生产能力 、水分利用效率和耗水特性 ,可为
生产上进行造林树种选择 、种源选择和一些营林技
术措施的制定提供理论依据。猴樟(Cinnamomum
bod inieri Lev l.)是贵州省主要造林绿化树种 ,在贵
州有广泛的栽培 。前人对猴樟的研究主要是对其苗
期生长规律 、不同生境和不同岩性上适应性及其化
学成分的研究等方面[ 1-5] ,但对不同种源猴樟的光合
特性 、蒸腾特性的比较研究鲜见报道 。为此 ,笔者等
以 6个种源的 1年生猴樟苗为研究对象 ,对其光合
特性 、蒸腾特性进行比较研究 ,旨在为贵州猴樟人工
林培育中进行种源选择提供一定的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为在贵州大学林学院苗圃培育的当年
　贵州农业科学　2011 , 39(6):39 ～ 42　Guizhou Ag ricultural Science s
生猴樟苗 。6个种源分别来自贵州的兴仁 、开阳 、花
溪 、绥阳 、凯里和云南的腾冲县 。
1.2 方法
1.2.1 光合作用日变化的测定 于 2010年 8 月
采用 LI-6400便携式光合测定仪测定 6个种源的净
光合速率日变化 。选择典型晴天对不同种源生长健
壮的植株选取生长良好的上部叶片(顶端 5 ～ 8 片
叶),每株固定 5片叶进行测定 ,测定时间为 8:00 、
10:00 、11:00 、12:00 、13:00 、14:00 、16:00 、17:00 、
18:00。
1.2.2 光响应曲线的测定 于 2009年 9月选择 3
个晴天进行测量 ,选取 6个种源生长良好的上部叶
片(顶端 5 ～ 8片叶)进行测定。用 6400-02BLED红
蓝光源叶室进行连体叶片瞬时光合速率(instanta-
neous apparent photosynthetic rate , IA PR)测定 ,测
定条件为利用 LI-6400自动“ figh t-curve”曲线测定
功能 ,将红蓝光源 LED设定一系列光合光通量密度
(pho to synthe tic photo f lux densi ty , PPFD)梯度;日
平均气温 10 ～ 22℃, 样本室的 CO 2浓度为(400 ±
10)μmol/mol , 叶片温度(30 ±0.5)℃,相对湿度
50%～ 70%。
光响应曲线的拟合运用了叶子飘新模型拟合 ,
光响应叶子飘新模型数学表达式:
Pn(I)=A 1-βI
1+γII -Rd
式中 ,Pn(I)为净光合速率 , I 为光强 ,a 为 I =0
时光响应曲线的初始斜率即初始量子效率 , β为修
正系数 , γ=a/Pmax , Pmax为最大净光合速率 , Rd 是植
物的暗呼吸速率[ 6-7] 。
1.2.3 水分利用率(WUE)和光能利用率(LUE)
计算 水分利用效率是指植物或叶片每蒸腾一定量
的水分所同化的 CO 2的量 ,即净光合速率与蒸腾速
率的比值[ 8] 。光能利用率为净光合速率与瞬时光强
的比值[ 9-10] 。
2 结果与分析
2.1 光合作用 、蒸腾作用日变化
2.1.1 净光合速率日变化 从图 1看出 ,猴樟的 6
个种源中除花溪种源外 ,净光合速率的日变化曲线
均为双峰曲线 ,6 个种源的净光合速率日变化都有
午休现象。其中 ,兴仁 、开阳 、云南腾冲种源的第 1
个峰值出现的时间较早(11:00),其最大净光合速率
分别 为 12.484μmol/(m2 · s)、 13.178μmo l/
(m 2 · s)、11.140μmo l/(m2 ·s),第 2个峰值分别出
现在 14:00 、16:00 、16:00 。花溪 、绥阳 、凯里的第 1
个峰值出现的时间稍晚(12:00),其最大净光合速率
分别 为 12.338μmol/(m2 · s)、 11.820μmo l/
(m 2 · s)和 12.541μmo l/(m2 ·s);第 2个峰值分别
出现在14:00 、17:00和 17:00;花溪种源在 15:00又
出现了一个较小的峰值 。从表 1看出 ,6 个种源中 ,
日平均光合速率变化范围在 7.19 ～ 8.08μmo l/
(m 2 · s),大小依次为贵州开阳>贵州绥阳>贵州
凯里>贵州花溪>云南腾冲>贵州兴仁;变异系数
为8.126%。
2.1.2 蒸腾速率日变化 由图 2 看出 ,兴仁 、开
阳 、凯里种源蒸腾速率日变化曲线均为双峰曲线。
其中 , 兴仁和花溪种源第 1 个峰值出现较早
(12:00), 分 别 为 3.740mmol/(m2 · s)和
4.048mmo l/(m2 · s);第 2 个峰值分别出现在
16:00和 17:00 , 分别为 3.369mmo l/(m2 · s)和
2.882mmo l/(m2 · s);开阳 、凯里种源的第 1 个峰
值出现较晚(13:00),分别为 4.566mmo l/(m2 · s)
和7.175mmol/(m 2 · s), 第2个峰值分别出现在
图 1 不同种源猴樟的光合速率日变化
　　Fig.1　Daily variation o f pho tosynthetic ra te fo r
diffe rent pr ovenances of C.bodinieri
表 1 不同种源猴樟的光合指标
Table 1　Photo synthetic index for differ ent pro venances of C.bodinieri
项目
Item
净光合速率/
[μmo l/(m2 · s)]
Net pho tosynthetic
ra te
蒸腾速率/
[ mmol/(m2 · s)]
T ranspir ation
rate
气孔导度/
[ μmo l/ mol]
S tomatal
conductance
胞间浓度/
[ mol/(m2· s)]
I nte rcellular
concentration
水分利用率/
(μmo l/ mmol)
Water utilization
efficiency
光能利用/ %
Water utilization
efficiency
贵州兴仁 7.188±0.564 2.654±0.382 0.126±0.0158 272.090±11.32 2.785±0.216 1.792±0.198
云南腾冲 7.560±0.422 3.391±0.334 0.163±0.0192 285.614±8.518 2.404±0.199 2.000±0.156
贵州开阳 8.077±0.566 3.040±0.304 0.146±0.0202 270.490±17.134 2.891±0.445 2.089±0.087
贵州花溪 7.608±0.327 2.673±0.305 0.130±0.0096 266.557±3.028 3.033±0.082 1.998±0.075
贵州绥阳 8.016±1.025 3.242±0.306 0.168±0.0249 284.512±3.028 2.606±0.199 2.423±0.342
贵州凯里 8.013±0.353 3.626±0.307 0.174±0.016 288.201±9.000 2.469±0.228 2.149±0.095
平均 7.744 3.104 0.151 2 277.910 90 2.698 2.075
变异系数/ % 8.126 15.351 16.587 4.591 12.046 12.345
·40· 　　　　　　　　　　　　 　　　　　贵 州 农 业 科 学 2011 , 39 卷
图 2 不同种源猴樟的蒸腾速率日变化
　Fig.2　Daily v aria tion of transpiration rate for
different provenances o f C.bodinieri
16:00 和 17:00 , 分别为 3.346mmo l/(m2 · s)和
3.220mmol/(m2 · s)。云南种源蒸腾速率日变化
曲线为单峰曲线 , 最大值都出现在 13:00 , 为
6.339mmol/(m2 · s)。绥阳种源蒸腾速率日变化
曲线为不完整的双峰曲线 , 第 1 个峰值出现在
13:00 ,为 4.813mmo l/(m2 ·s),第 2峰值可能出现
在 18:00以后。从表 1看出 , 6个种源中 ,日平均蒸
腾速率变化范围在 2.65 ～ 3.63mmo l/(m2 · s),大
小依次为贵州凯里>云南腾冲>贵州绥阳>贵州开
阳>贵州花溪>贵州兴仁;变异系数为 15.351%。
2.1.3 其他指标 气孔是 CO 2进入植物体 、水蒸
气逸出植物体的通道 ,气孔的闭合程度直接影响猴
樟光合作用和蒸腾作用 ,还关系到猴樟的水分消耗 。
由表 1可知 ,气孔导度最大的是凯里种源的猴樟 ,最
小的是兴仁种源的猴樟。
胞间 CO 2浓度是反映大气输入和细胞光合利
用 、光呼吸的 CO 2动态平衡瞬间浓度。由表 1可知 ,
胞间 CO 2浓度最大的是凯里 ,最小的是花溪 。其大
小顺序为贵州凯里>云南腾冲>贵州绥阳>贵州兴
仁>贵州开阳>贵州花溪 ,其排序与净光合速率相
比也有较大的差异 。
2.2 6个种源的光能利用率与水分利用效率
2.2.1 光能利用率 由表 1看出 ,6个种源猴樟的
光能利用率为 1.792%～ 2.423%, 变异系数为
12.345%,最大的是贵州绥阳种源(2.423%),最小
的是兴仁种源(1.792%),其顺序为贵州绥阳>贵州
凯里>贵州开阳>云南腾冲>贵州花溪>贵州兴
仁 。
2.2.2 水分利用率 由表 1看出 ,6个种源猴樟的
水分利用率为 2.404 ～ 3.033μmo l/mmo l ,变异系数
为 12.046%,最大的为贵州花溪种源(3.033μmo l/
mmol), 最小的为云南腾冲种源(2.404μmo l/
mmol),其大小顺序为贵州花溪>贵州开阳>贵州
兴仁>贵州绥阳>贵州凯里>云南腾冲。
2.3 不同种源猴樟光响应参数的比较
表观量子反应植物对光强的利用情况 ,尤其是
对弱光的利用情况。由表 2看出 ,表观量子效率贵
州开阳种源最大 ,为 0.0718μmol/mol ,云南腾冲的
表观量子效率最低 ,为 0.676μmol/mol。一般情况
下 ,光补偿点较低的植物 ,利用弱光的能力较强;而
光饱和点较高的植物能更有效地利用全日照的强
光 ,同时光饱和点较高的植物生长速度较快 。从表
2 看 出 , 贵 州 凯 里 的 光 饱 和 点 最 高 , 为
2 338.252μmol/(m2 · s);贵州花溪的最低 , 为
1 283.517μmo l/(m2 ·s)。贵州花溪光补偿点最
低 ,为17.646μmo l/(m2 · s);贵州绥阳的光补偿点
最高 ,为36.893μmol/(m2 · s)。
表 2 不同种源猴樟的光响应曲线参数
Table 2　Parameter s o f light-re sponse curv e for diffe rent pr ovenances of C.bodinieri
种源
P rovenance s
表观量子效率/
(μmol/ mol)
Apparent quantum
y ield
最大净光合速率/
(μmo l/ m2 · s)
Maximum net
photo synthe tic rate
光饱和点/
(μmo l/ m2 · s)
Light saturation
point
光补偿点/
[ μmol/(m2· s)]
Light com pensa tion
point
R2
贵州兴仁 0.069 0 14.930 2 004.983 24.882 0.999 7
云南腾冲 0.067 6 15.646 2 183.543 30.204 0.999 6
贵州开阳 0.071 8 13.014 1 697.972 35.836 0.999 6
贵州花溪 0.071 4 11.369 1 283.517 17.646 0.999 6
贵州绥阳 0.069 5 13.848 2 213.167 36.893 0.999 6
贵州凯里 0.070 5 15.617 2 338.252 33.866 0.999 5
3 结论与讨论
1)每个种源的光合速率日变化都有明显的“午
休”现象 ,除了花溪种源 ,其余种源光合日变化成双
峰曲线。光合日变化与蒸腾速率的日变化趋势是一
致的 ,但是两者日均值的大小不同 ,各个种源出现的
峰值时间不一致 。
2)植物的光合作用很大程度上取决于植物的
遗传作用 ,猴樟苗期生长迅速 ,其净光合速率较大 。
从日均净光合光速率看 ,贵州开阳种源的净光合速
率最大 ,最小的是贵州兴仁。各个种源净光合速率
呈贵州开阳>贵州绥阳>贵州凯里>贵州花溪>云
南腾冲>贵州兴仁 ,蒸腾速率呈贵州凯里>云南腾
冲>贵州绥阳>贵州开阳>贵州花溪 >贵州兴仁
(表明 ,贵州开阳种源的猴樟日均光合速率高 、耗水
也多;云南腾冲种源的猴樟耗水高 、光合作用低),水
分利用率呈贵州花溪>贵州开阳>贵州兴仁>贵州
绥阳>贵州凯里>云南腾冲 ,光能利用率呈贵州绥
·41·　第 5 期 王 娈 等　不同地理种源猴樟苗期的光合特性与蒸腾特性
阳>贵州凯里>贵州开阳>云南腾冲>贵州花溪>
贵州兴仁 。
3)植物的光饱和点(LSP)与光补偿点(LCP)分
别代表了光照强度与光合作用关系的上限和下限的
临界指标[ 8] 。一般情况下 LSP 和 LCP 均较低的植
物属于耐阴植物 ,反之属于阳性植物 。LCP 较低 、
LSP 较高的植物对光环境的适应性较强 ,而 LCP 较
高 、LSP 较低的植物对光照的适应性较弱。综合来
看 ,贵州花溪的种源表观量子(0.0714μmo l/mo l)较
高 , LCP 、LSP 最小 ,其对弱光的适应性比较强 ,在弱
光下也能积累有机物 ,但光合作用容易受到强光的
抑制。凯里种源的猴樟 LCP 低 、LSP 高 ,说明 ,其光
能利用区间最大 ,对光的利用能力最强 。
4)综合比较可以看出 ,贵州开阳 、花溪种源的
猴樟是水分利用率最高的两个种源 ,对弱光的利用
能力最强 ,但容易受到强光的抑制;贵州绥阳的净光
合速率仅次于贵州开阳 ,是光能利用率(2.423%)最
高的 种 源 , 它 的 光 强 利 用区 间 [ 36.893 ～
2213.167μmol/(m2 · s)] 仅次于贵州凯里的
[ 33.866 ～ 2 338.252μmo l/(m2 · s)] ;贵州凯里种
源的猴樟 LCP 低 、LSP 高 ,对光的利用能力最强 ,光
能利用率高 ,但其蒸腾速率最强 ,水分利用率低;云
南腾冲和贵州兴仁种源相对于其他种源净光合速率
低 ,光能利用率低 ,其中 ,云南腾冲种源的猴樟水分
利用率最低(2.404 μmol/mmol),贵州兴仁种源的
猴樟光能利用率最低(1.792%)。
[ 参 考 文 献]
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[ 3] 谢双喜.不同岩性土体对猴樟生长影响试验初报[ J] .
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[ 4] 谢双喜.猴樟幼树在不同岩性土体上的生长反应[ J] .
江苏林业科技 , 2002 , 29(1):22-23.
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特树种中的应用[ J] .贵州农业科学 , 2010 , 38(4):
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[ 7] 叶子飘 , 于 强.光合作用光响应模型的比较植物生
态学报[ J] .2008 , 32(6):1356-1361.
[ 8] 刘晓青 , 苏家乐 ,李 畅.高山杜鹃品种光合特性比较
[ J] .江苏农业学报 , 2009 , 25(5):1132-1136.
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究[ J] .四川大学学报 , 2008 , 45(2):416.
(责任编辑:杨晓容)
·42· 　　　　　　　　　　　　 　　　　　贵 州 农 业 科 学 2011 , 39 卷