全 文 ：椤木石楠水分利用效率的影响因素研究
武金翠1，吴泽民2* ，龚维红1 (1．苏州农业职业技术学院，江苏苏州 215008;2．安徽农业大学，安徽合肥 230061)
摘要 ［目的］研究椤木石楠水分利用效率的影响因素。［方法］采用 Li-6400便携式光合分析仪，研究椤木石楠的水分生理特征及环境
因子，分析在不同时刻影响椤木石楠叶片水分利用效率的主要因子。［结果］水分利用效率与光合有效辐射、温度呈负相关关系;在大部
分时间段内，水分利用效率与气孔导度变化趋势相反;除 09:00 ～11:00外，水分利用效率与胞间 CO2 浓度变化趋势相同;水分利用效率
与空气 CO2 浓度、空气相对湿度变化趋势相同。［结论］这些因子不是单独发生作用的，往往综合起来作用;同时，各因子对植物水分利
用效率的影响也不同。
关键词 水分利用效率;影响因素;椤木石楠
中图分类号 S731． 2 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)01 －00217 －02
The Study on Influence Factors of Photinia davidisoniae’s Water Use Efficiency
WU Jin-cui et al (Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture，Suzhou，Jiangsu 215008)
Abstract ［Objective］The aim was to study influence factors of Photinia davidisoniae’s water use efficiency．［Method］Using Li-6400 porta-
ble photosynthesis analyzer，influence factors of Photinia davidisoniae’s water use efficiency were studied，and the main effect of plant water
use efficiency in leaf at different times were analyzed． ［Results］ The study showed that there was negative correlation between WUE and
PAR，temperature． The trend of WUE and stomatal conductance were contrary in most of the time． Except 09:00 － 11:00，the trend of WUE
and intercellular CO2 concentration were identical． The trend of WUE and air CO2concentration，air relative humidity were identical． ［Con-
clusion］These factors were not separate，they often combined;at the same time，the factors on plant WUE effect vary．
Key words WUE;Influence factors;Photinia davidisoniae
作者简介 武金翠(1981 －) ，女，安徽利辛人，硕士，从事园林树木学的
研究与教学。* 通讯作者，教授，博士生导师，从事森林生
态学研究，E-mail:zeminwu@ gmail． com。
收稿日期 2011-10-12
植物水分利用效率是指植物消耗单位水分所生产的同
化物质的量，反映植物耗水与其干物质生产之间的关系，是
评价植物生长适宜程度的综合生理生态结构指标。植物生
理学定义为植物叶片的净光合速率(Pn)与蒸腾速率(E)的
比值(Pn /E)为水分利用效率，又称瞬时蒸腾效率。植物叶
片水平上的水分利用效率(WUE)是光合速率和蒸腾速率的
比值，因而凡是影响光合速率和蒸腾速率的因子对植物单叶
WUE均有影响。大量研究表明光合作用与蒸腾速率同时受
内外部许多因子的控制［1 －5］，一部分是环境因子，另一类是
植物自身的因子，这些因子同样也影响植物叶片的WUE。笔
者在对椤木石楠的水分生理特征研究的基础上，分析了影响
植物水分利用效率的环境因子及植物内在生理因子，以期为
城市树木水分管理提供依据。
1 材料与方法
1． 1 材料 选择合肥城市森林常见的绿化植物椤木石楠
(Photinia davidisoniae)作为观测对象。观测地点在合肥市中
心的杏花公园。
1． 2 方法 采用美国 Li-COR 公司生产的 Li-6400 便携式
光合作用测定仪，测定叶片净光合速率 Pn、蒸腾速率 Tr、气
孔导度 Cond、胞间 CO2 浓度 Ci、大气 CO2 浓度、叶温 Tleaf、气
温 Tair、空气相对湿度 RH、光合有效辐射 PAR。采取野外测
定，选择晴朗无风天气进行。每株选择 3 叶片做野外测定，
保证所选植株处于全日照下，植株冠层向阳，选取冠层中部、
健康的成熟叶片，且取于不同的枝条。08:00 ～ 17:00 每隔 1
h测定 1次。
1． 3 数据处理 采用 Excel软件进行数据处理。
2 结果与分析
2． 1 光照有效辐射强度对椤木石楠WUE的影响 光照是
光合和蒸腾的驱动力，因此光照强度对植物 WUE的影响是光
合和蒸腾共同作用的结果。图 1表明，由于光照对光合和蒸腾
的影响不同，在 1 d中，椤木石楠的 WUE呈不同的变化规律，
且WUE与光合有效辐射呈负相关关系。在 8:00 ～12:00，随着
光照强度的增加，蒸腾速率迅速增加，而光合速率增加比较缓
慢，故WUE随光照增强而减小;12:00时光照强度达到最高值，
此时，WUE降到最低;之后光照强度开始波动，光合强度的增
加大于蒸腾强度的增强，WUE开始增大。中午的高光照造成
了植物的光抑制，使植物WUE较低。
图 1 光合有效辐射强度对椤木石楠WUE的影响
2． 2 温度对椤木石楠WUE的影响 由图 2可知，椤木石楠
的 WUE与气温呈明显负相关，12:00之前，随着气温的升高，
WUE逐渐下降，12:00之后，气温下降，WUE反而上升。
2． 3 气孔导度对椤木石楠WUE的影响 气孔是植物与外
界进行气体交换的主要通道，气孔导度的大小在一定程度上
影响 WUE。图 3表明，在一定时间段内，椤木石楠的气孔导
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(1):217 － 218 责任编辑 李占东 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.01.213
图 2 温度对椤木石楠WUE的影响
图 3 气孔导度对椤木石楠WUE的影响
图 4 胞间 CO2 浓度对椤木石楠WUE的影响
度与其 WUE变化相同，但在其他时间段内的变化趋势则相
反，11:00 ～ 12:00 气孔导度达到最大值，而 WUE 达到最低
值，与 Austin等［6］对小麦的研究结果较接近。
图 5 空气 CO2 浓度对椤木石楠WUE的影响(春季)
图 6 空气相对湿度对椤木石楠WUE的影响
2． 4 空气CO2 浓度及胞间CO2 浓度对椤木石楠WUE的影
响 由图 4可知，除 09:00 ～ 11:00 外 WUE的变化趋势与胞
间 CO2 浓度变化趋势相同。由图 5 可知，在春季 8:00 ～
12:00 CO2 浓度逐渐下降，WUE 也不断减小，12:00 后，CO2
浓度逐渐增加，WUE 也不断回升，在 16:00 达到全天的第 2
峰值 19． 73 μmol CO2 /mmol H2O，两者变化趋势相同，这与孟
平等［7］对山茱萸的研究结果相同。
2． 5 空气相对湿度对椤木石楠 WUE 的影响 由图 6 可
知，空气相对湿度呈不断减小趋势，8:00最高，而此时的蒸腾
为全天的最低值，WUE 也为全天最大。随着空气相对湿度
不断降低，12:00 时 WUE 也降至全天最低，此后，植物 WUE
不断回升，至 16:00 出现全天第 2 次高峰，而大气相对湿度
变幅不大。
3 结论与讨论
影响椤木石楠 WUE的因子有光合有效辐射、叶片温度、
空气温度、空气 CO2 浓度、气孔导度、胞间 CO2 浓度、相对湿
度。这些因子不是单独发生作用，如光照强度不同造成光合
和气孔阻力的差异，从而影响植物的 WUE，光照也通过影响
叶片温度及大气相对湿度而影响植物的WUE。因此，要了解
植物 WUE的影响因子，必须对其生理和生态因子进行综合
分析研究。同时，各因子对植物 WUE的影响大小也不同，因
此，在对城市植物进行水分管理时，不仅要关注环境因子的
影响，也要关注植物内在因子的影响。
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812 安徽农业科学 2012 年