全 文 ：35
Modern Landscape Architecture
红瑞木（Swida alba Opiz）是山茱萸科梾木属（Swide
Opiz）灌木，产自黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、
陕西、甘肃、青海、山东、江苏、江西等省区 [1]。金叶红
瑞木，其叶春季、秋季金黄，夏季变绿，叶色随季节变化
明显，比普通红瑞木相具有更高的观赏价值。目前，关于
金叶红瑞木的研究大部分集中在快繁技术 [2，3]、抗逆性等方
面 [4-6]，对其光合生理生态的研究未见报道。本文通过对金
叶红瑞木的光合、水分生理系统的研究，探讨其适宜的生
长环境条件并为其在园林中植物造景设计提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料选择中铁大桥局集团园林环境工程有限公司
金叶红瑞木夏季光合生理特性的研究
Study on Photosynthetic Characteristics of Swide alba ‘Aurea’ in Summer
荆天  黄成林 *  胡天培  张宁
Jing Tian, Huang Chenglin*, Hu Tianpei, Zhang Ning
摘 要：对金叶红瑞木的光合生理特性进行研究，结果表明：（1）金叶红瑞木的光饱和点为 1536.66μmol·m-2·s-1，光补偿点
为 38.44μmol·m-2·s-1，光补偿点较高，光饱和点也高，且表观量子效率较低（0.0314），属于不耐阴的阳性树种；（2）金叶
红瑞木在晴朗的夏天，叶片的净光合速率日变化呈双峰曲线型；（3）影响净光合速率最显著的因子是光合有效辐射(PAR)和气温(Ta)，
其次为叶面水气压亏缺 (VpdL)。（4）影响光能利用率最显著的因子是光合有效辐射和气温，其次为叶面水气压亏缺。金叶红瑞木
适合种植于光照充足的环境。夏季为了提高金叶红瑞木的净光合速率和光能利用率应适当增加光合有效辐射和环境温度，但是在炎
热干燥的正午期间为缓解“午休”现象应注意降温、保湿，如采取叶面喷雾的措施以降低小环境的温度。
关键词：徽金叶红瑞木；净光合速率；光合生理特性；光能利用率
文章编号：1003-6997（2014）12-0035-04          中图分类号：S792          文献标识码：A
Abstract: In this paper, the photosynthetic physiological characteristics of Swide alba Opiz ‘Aurea’ was studied. The results 
indicated that the species had a higher light saturation point of 1536.66 μmol·m-2·s-1, a higher light compensation point of 
38.44 μmol·m-2·s-1 and a  lower apparent quanta efficiency of 0.0314, belonging to heliophile and intolerant  to shade. The 
diurnal variation of photosynthetic rate of Swide alba Opiz ‘Aurea’ was bimodality  in summer. The main factors  influencing 
net photosynthetic rates of Swide alba Opiz ‘Aurea’ were PAR and Ta,and then VpdL. The main factors influencing the light 
en ergy utilization of Swide alba Opiz ‘Aurea’ were PAR and Ta, and then VpdL. Swide alba Opiz ‘Aurea’ was suitable to 
be planted under full sun light. In order to improve the light en ergy utilization, the light intensity and air temperature should be 
increased in summer. However, in order to reduce midday depression during hot and dry midday,the air temperature should be 
reduced and the air relative humidity should be preserved like foliar spraying.
Key words: Swide alba Opiz ‘Aurea’; net photosynthetic rate; photosynthetic physiological character; light energy utilization
安徽农业大学林学与园林学院，合肥 230036
School of Forestry and Landscape Architecture, Anhui Agricultural University, Hefei 230036
作者简介
荆天/1989年生/男/安徽宿州人/在读硕士研究生/研究方向为风景园林规划设计与理论/安徽农业大学
黄成林（通讯作者）/1962年生/男/安徽郎溪人/安徽农业大学林学与园林学院教授，院长/安徽农业大学
收稿日期 2014-11-12 修回日期 2014-12-01 终审日期 2014-12-12
园林植物
Landscape Plants
2014,11(12):35-38.
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园林植物
合肥市科研基地露地栽植二年的金叶红瑞木（Swide alba
Opiz ‘Aurea’）。
1.2 试验仪器与测定方法
在晴朗天气的 2014 年 8月 5日，采用美国 LI-COR
公司生产的 Li-6400 便携式光合仪，选择生长健康植株中
部向阳面的叶片，从 6:00~17:00 时每隔 1小时测定 1次
净光合速率（Pn，μmol photons·m-2·s-1），同时记录
气孔导度（Gs，μmol photons·m-2·s-1）、胞间 CO2 浓
度（Ci，μmol CO2·mol
-1 air）、 蒸 腾 速 率（Tr，mmol
H2O·m
-2·s-1）、叶面水汽压亏缺（VpdL，Kpa）、气温
（Ta，℃）、叶温（Tl，℃）、空气 CO2 浓度（Ca，μmol
CO2·mol
-1 air）、空气相对湿度（RH，%）、光合有效辐射
（PAR，μmol photons·m-2·s-1）等生理生态学指标进
行测定。选择该种 3个植株，每株测定 1次，共重复 3次。
为了避免不同叶片对光照强度反应的差异，每次取同一叶
片相同部位进行测量，取测量平均值进行各项分析。光响
应曲线的测定利用 LED红蓝光源，使光合有效辐射（PAR）
从最大值（2000μmol photons·m-2·s-1）逐渐降低至最
小值（0μmol photons·m-2·s-1），测定在不同光合有效
辐射下的光合速率，绘制金叶红瑞木的光响应曲线。光强
的梯度划分为：2000、1800、1500、1300、1100、1000、
900、800、700、500、300、200、150、100、80、20、
0μmol·m-2·s-1。
1.3 数据处理
利用 SPSS20.0 统计软件，分别用直角双曲线模型 [7]、
非直角双曲线模型 [7] 和叶子飘光响应模型 [8] 对金叶红瑞木
的光响应曲线进行拟合比较，并估算植物光响应特征参数，
如光补偿点（LCP，light compensation point）、光饱和点
（LSP，light saturation point）、最大净光合速率（Pnmax）、
暗呼吸速率（Rd,dark respiration rate）。用直线方程拟合金
叶红瑞木弱光条件下（PAR≤ 200μmol·m-2·s-1）的光
响应数据，所得直线方程的斜率即为表观量子效率（AQY，
apparent quanta efficiency）。使用 Excel 对原始数据处理
并制图，使用 SPSS20.0 对数据进行 Bivariate 相关性分析。
2 结果与分析
2.1 金叶红瑞木的光合生理特点
2.1.1 光补偿点和光饱和点
金叶红瑞木光补偿点为 19-80μmol·m-2·s-1，光
饱合点为 1500-1800μmol·m-2·s-1（图 1）。运用 3种
不同的光响应模型对金叶红瑞木的光响应曲线进行拟合得
出光补偿点和光饱和点（表 1）。与实测值相比直角双曲线
拟合的光饱和点的值高于实测值所在范围，而非直角双曲
线的拟合值远低于实测值所在范围。叶子飘光相应模型所
拟合的光饱和点的值与实测值较为接近。用 3种模型拟合
图1 金叶红瑞木的光响应曲线 图2 低光强（PAR≤200μmol·m-2·s-1）下金叶红瑞木表观量
子效率（AQY）
表1 三种不同光响应模型拟合结果
拟合模型
初试量子效
率 α
光饱补偿点 LCP
（μmol·m-2·s-1）
光饱和点 LSP
（μmol·m-2·s-1）
暗呼吸速率 Rd
（μmol·m-2·s-1）
最大净光合速率
Pnmax（μmol·m-2·s-1）
决定系
数 R2
直角双曲线 0.064 36.44 1986.00 -2.02 15.09 0.991
非直角双曲线 0.045 35.99 1039.82 -1.60 12.82 0.998
叶子飘光响应模型 0.051 38.44 1536.66 -1.78 10.89 0.998
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园林植物
的光补偿点的值均在实测值范围内且数值大小接近。因此，
运用叶子飘光响应模型拟合金叶红瑞木的光饱和点和光补
偿点所得结果较为理想，分别为 1536.66μmol·m-2·s-1
和 38.44μmol·m-2·s-1。
2.1.2 耐阴性
用直线方程拟合弱光强条件下（PAR≤200μmol·m-2·s-1）
的光响应数据，所得直线方程的斜率即为表观量子效率
（AQY）[9]。根据拟合直线方程 Y=0.0314X-1.3629，金叶
红瑞木表光量子效率为 0.0314（图 2）。自然条件下一般植
物的表观量子效率范围为 0.03-0.05[10]，说明拟合的数据是
合理的。表观量子效率反映了植物光合作用的光能利用率，
尤其是对弱光的利用能力，AQY值高，说明其叶片光能转
化效率高 [11]。金叶红瑞木表观量子效率较低，说明其对弱
光的利用能力较低，耐阴能力差。
金叶红瑞木的光饱和点为 1536.66μmol·m-2·s-1，
其 光 饱 和 点 与 阳 性 树 种 马 尾 松（Pinus massoniana，
1382.76μmol·m-2·s-1）比较接近，高于中性植物杉木
（Cunninghamia lanceolata，751.5μmol·m-2·s-1）和青
檀（Pteroceltis tatarinowii，881.76μmol·m-2·s-1）[12]，
因此金叶红瑞木属于阳性植物。
植物光补偿点是体现植物在弱光条件下光合作用能力
的重要指标 [13]，光补偿点低说明植物利用弱光能力强，有
利于有机物质的积累。光补偿点低且光饱和点相应也低的
植物具有很强的耐阴性。光补偿点低，光饱和点较高的植
物，能适应多种光照环境。光补偿点较高，而光饱和点较
低的植物，应栽植于侧方遮阴或部分时段荫蔽的环境。光
饱和点和光补偿点均较高的植物则为喜光的阳生植物 [14]。
金叶红瑞木的光补偿点较高（38.44μmol·m-2·s-1），光
饱和点也高（1536.66μmol·m-2·s-1）而且表观量子效
率较低（0.0314），因此金叶红瑞木属于不耐阴的阳性树
种。
2.1.3 净光合速率的日变化
夏季气温较高，金叶红瑞木的净光合速率（Pn）日变
化成双峰曲线型（图 3），在 10 ：00 时和 14:00 时分别出
现 峰 值 16.16μmol·m-2·s-1 和 12.10μmol·m-2·s-1，
下午的高峰值为上午高峰值的 74.9%。在两峰之间即 13:00
时净光合速率下降到最大值的 56.4%，形成低谷，表现出
明显的光合“午睡”现象。图中 13:00 时左右光合有效辐
射略有下降，原因是多云天气造成的。
2.2 净光合速率日变化的影响因子
本文在多个影响金叶红瑞木净光合速率和光能利用率
的因子中除去了胞间 CO2 浓度（Ci）这个影响因子。因为
表2 金叶红瑞木的净光合速率、光能利用率与各因子间的日变化
时刻 Time 净光合速率 Pn
光能利用率
（×10-2）LUE
气孔导度
Cond
蒸腾速率 Tr
叶面水汽压亏
缺 VpdL
气温 Ta CO2 浓度 Ca 相对湿度 RH
光合有效辐
射 PAR
6:00 -3.99 -0.135 0.027 0.809 2.920 29.6 494.204 28.870 29.638
7:00 3.65 0.116 0.022 0.694 3.124 31.6 504.435 31.547 31.605
8:00 9.41 0.284 0.039 1.387 3.426 33.1 454.211 30.958 33.114
9:00 14.34 0.410 0.014 0.694 3.780 35.0 422.991 30.021 34.988
10:00 16.16 0.437 0.053 2.474 4.387 37.0 420.647 27.941 36.994
11:00 14.72 0.381 0.047 2.486 4.870 38.6 418.335 26.861 38.647
12:00 12.70 0.308 0.053 3.218 5.720 41.3 404.900 26.245 41.281
13:00 9.10 0.230 0.056 3.162 5.465 39.7 402.465 22.620 39.656
14:00 12.10 0.288 0.071 4.598 6.259 41.9 400.232 22.343 41.945
15:00 4.61 0.127 0.043 2.006 4.538 36.3 397.632 23.473 36.268
16:00 1.05 0.030 0.034 1.475 4.239 35.2 404.887 24.873 35.207
17:00 4.93 0.142 0.035 1.424 3.929 34.7 396.715 27.751 34.744
表3 金叶红瑞木的净光合速率与生理生态因子间的相关性系数
生理生态因子 Physio-ecological 净光合速率 Pn
气孔导度 Cond 0.429
蒸腾速率 Tr 0.498
叶面水汽压亏缺 VpdL 0.535
气温 Ta 0.669 ＊
CO2 浓度 Ca -0.442
相对湿度 RH -0.063
光合有效辐射 PAR 0.669 ＊
注 ：** 表示影响极显著（显著水平为 0.01），* 表示影响显
著（显著水平为 0.05）。
表4 金叶红瑞木的光能利用率率与生理生态因子间的相关系数
生理生态因子 Physio-ecological 光能利用率（×10-2）LUE
气孔导度 Cond 0.343
蒸腾速率 Tr 0.401
叶面水汽压亏缺 VpdL 0.443
气温 Ta 0.589*
CO2 浓度 Ca -0.408
相对湿度 RH 0.02
光合有效辐射 PAR 0.589*
注 ：** 表示影响极显著（显著水平为 0.01），* 表示影响显著（显
著水平为 0.05）。
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园林植物
现代化的光合作用测定仪器计算的 Ci 值仅仅在叶片上全部
气孔的开放或关闭行为均匀一致的前提下才是正确的 [15]。
但是实际日变化的测量中气孔不可能总是全开全闭，所以
得出的 Ci 的值不具备参考价值。
金叶红瑞木净光合速率与各影响因子测定数据见表 2。
使用 SPSS 软件得出的相关性分析结果（表 3）表明：生理
生态因子对金叶红瑞木净光合速率的影响由大到小依次为
PAR=Ta>VpdL>Tr>Ca>Cond>RH。光合有效辐射和气温对
净光合速率的影响最大，其次叶面水汽压亏缺。各影响因
子中 Ca、RH与净光合速率呈负相关，其余因子与其呈正
相关。
2.3 光能利用率及其影响因子的分析
光能利用率（LUE）是指植物光合作用积累的有机物所
含的能量占照射在单位地面上日光能量的比率。 金叶红瑞
木的光能利用率日变化见表 2。使用 SPSS 软件得出的相关
性分析结果表明（表 4），光合有效辐射和气温对其光能利
用率影响显著，其次为叶面水气压亏缺。各影响因子中 Ca
与净光合速率呈负相关，其余因子与其呈正相关。
3 结论与讨论
本文所得的结论有：（1）金叶红瑞木的光饱和点为
1536.66μmol·m-2·s-1，光补偿点为38.44μmol·m-2·s-1，
表观量子效率为 0.0314，光补偿点较高，光饱和点较高且
表观量子效率较低，因此属于不耐阴的阳性树种，适合种
植于光照充足的环境。
（2）金叶红瑞木在晴朗的夏天，叶片的净光合速率日
变化呈双峰曲线型，即 10 ：00 时和 14 ：00 时分别为一高
峰；在 13 ：00 是净光合速率为低谷，表现出明显的光合
“午睡”现象。
（3）影响金叶红瑞木净光合速率的生理生态因子由大
到小依次为 PAR=Ta>VpdL>Tr>Ca>Cond>RH。光合有效
图3 金叶红瑞木的净光合速率日变化
辐射和气温对净光合速率的影响最大，其次叶面水汽压亏
缺。各影响因子中 Ca、RH与净光合速率呈负相关，其余
因子与其呈正相关。
（4）影响光能利用率最显著的因子是光合有效辐射和
气温，其次为叶面水气压亏缺。各影响因子中 Ca 与净光合
速率呈负相关，其余因子与其呈正相关。
前人对金叶红瑞木光合特性的研究较少。文慧娟 [16] 曾
对花叶红瑞木的光合特性进行研究得出其光合作用日变化
呈双峰曲线且“午休”现象明显的结论，与本文金叶红瑞
木光合作用日变化的结论基本一致。
夏季为了提高金叶红瑞木的净光合速率和光能利用率
应适当增加光合有效辐射和环境温度，但是在炎热干燥的
正午期间为缓解“午休”现象应注意降温、保湿，如采取
叶面喷雾的措施以降低小环境的温度。作为城市“彩化”
的园林植物金叶红瑞木适宜栽植于光照条件良好的环境中，
也可以与其他草本和灌木相组合种植于稀疏的林地中，但
不适宜栽植于郁闭度过高的林下或建筑物阴面。
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