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第 1 7卷第5期
1 9 9 7年 9月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
6
Vo1．1 7．No．5
Sep．． 1997
两种女贞光合作用季节特性研究
57
擒要 以徐州自然条件下生长的常绿女贞和落叶女贞为材料．在不同季节测定了~tf152叶绿素古量、光台速
率、呼吸速率、光台作用的最适温度。结果表明．两种女贞各测定的生理指标都育季节特性 在自然条件下．两
种女贞的光台速率和呼吸逮章皆为夏季最高，冬季最低，与叶绿素含量变化相一致。在辱季常绿女贞的净光
台速率接近于零 ，而落叶女贞的净光台速率为负值．但仍保持较高的呼吸强度 光合作用的最适温度 定结
果表咀，常绿女贞适应环境韫度变化的能力较强r特别在冬季仍能保持较高的光台活力．而落叶女贞适应环
境温度变化的能力较差，在冬季光台活力极小．光台温度曲线几乎为～平稳曲线 这种整别和它们各自在冬
季落叶与不落叶的特性有关。
关键诃{光合作用，呼吸作用，季节特性，温度效应·常绿女贞 落叶女贞
／一 一 ——1；一
SEASoNAL CHANGES oF PHoToSYNTHESIS IN TW o
SPECIES 0F Ligustrum
Sun Cunhua Sun Cunyu
(Biology Department，Xuzhou No~nal Uni~rMty．Xuzhou，221009，China)
Abstract Net ph0tosynthetic rate and dark respiratory rate of．Sun leaves of two species of
Ligustrum gorwing in Xuzhou wem measured with GH Ⅲ ph0tosyhthetic of meter in four
seasons of a year． And chlorophyll content was measured with co[orimetric analysis
method．Photosynthetic temperature optima，respectively，was also measured at different
temperatures in four seasons．The results showed that all of index of tWO plants measured
had a seasonal changes．In natural environment，the highest values of photosynthetic rate
and dark respiratory rate were in summer and the lowest values were in winter and were
consistent with variation of chlorophyl1．In winter，net photosynthetic rate of L．1ucidum
near zero and respiratory rate was very low ，but the phot0synthetic rate of L．1ucidum
var．1atofolium was negative and it’s respiratory rate was relatively higher．The result of
photosynthetic optimal temperature measured showed that L．1ucidum was more adaptable
to the changing natural environment than L．1ucidum 口r．1atofoium，especially，in winter，
L．1ucidum had a highest ph0tosynthetic rate，and the values of phot0synthetic rate was
much low for L．1ucidum Y)at-．1atiofolium and it’s curve of photosynthetic temperature
* 现工作单位为睢宁县多种经营管理局林业指导站
收稿日期：1995 10 22，修改稿收到日期；1996-06 2O。
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526 生 态 学 报 1 卷
was almost straight line in winter．These difference of acclimation of tWO plants seems to
be related to ahscission or n0t abscission 0f the r 1eaves．
Key words： photosynthesis，respiration，characteristic of seasons，Ligustrum species．
落叶女贞与常绿贲贞的主要区别在于冬季落叶，前者每年l2月中旬落叶．次年4月中旬长出新的枝条，
而后者则在每年4月中旬新枝条长出后叶才慢慢脱落。有的文献将落叶女贞定为常绿女贞的变种，但有人
对此提 出异议 -。从生理生态上搞清楚它们之间的差异．对分类和探讨落叶生理及了解常绿植物与落叶植
物之间的生态学差异都具有一定意义。本文主要从光合季节特性方面用比较的方法探讨二者之间对环境
适应的差异。
1 材料与方法
以裁校校园内在 自然向阳条件下生长的相邻两株常绿女贞(Lig~stram c m)和落叶女贞 ．如
cidum va r_latiofolium)为研究材料 选取外观上正常向阳生长的叶片(从顶部向下数第3～4叶)作下列各
种测定。取样时间为每天上午lO：0o～L1：oo
叶绿素含量铡定 采用751G紫外可见分光光度计测定663、652和645毫微米处波长的消光值，然后按
Arnor公式口 分别计算叶绿素 a、b含量和 a／b值 。
光台速率季节变化测定 用南京理化测试中心生产的GH_光台仪河定连体叶不同季节光台速率，各
测定2～3d取其平均值。
光合最适温度测定 将枝条在水中剪下带画实验室，置叶柄于一盛永小玻璃瓶内，将该小瓶放入叶室
内，再将叶室放入一个水槽内．叶片温度用低温浴槽循环水通过控制槽中水的温度加以控制。用FQ W 型
红外线二氧化碳分析仪在饱和光照下测定光台速率
呼吸强度测定 在用 GH 合仪测定季节光台速率后，去掉光源，然后在暗中测定呼吸速率
2 结 果
2．1 叶绿索的季节变化 从表1可以看出，叶绿素 a和 b及叶绿索总量在6～8月份两种女贞都为最高，进
入冬季的]2B份含量最低 ，而在夏季的6～9月份两种女贞没有明显差异(P>0．005)，从lob份开始．常绿
女贞叶绿素含量明显高于落叶女贞(P<0．01) 在温度较低的12月份常绿女贞仍能保持较高叶绿索含量，
而落叶女贞的叶绿索含量则较低。从表1还可以看出，两种女贞的叶绿素 a／b值有明显差异 (P<0．01)，常
绿女贞的 a／b值小于落叶女贞，两者差异随叶片发育进程而增大 。从6月到l2月份两种女贞 a／b值都有随
时间增加趋势，但常绿女贞增大幅度较小．而落叶女贞较大，l2月份a／b值是6月份的1．6倍，这与 Roy水稻
中测定的结果一致 。
表1 两种女贞不同季节叶中叶绿素含量变化
Table 1 Variatl~t of cblompkvn c~ntent for two叩ec妇 of t Jn diffe~nt s咖 on0
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5期 孙存华等 ：两种女贞光合作用季节特性研究 527
2．2 光合作用季节变化 两种女贞的光合速率有明显的季节变化(图1)，7、8、9三个月的光合速率最高。
常绿女贞的最高光合速率出现在7月，而落叶女贞出现在8月，7月份常绿女贞的光合速率明显高于落叶女
贞 ，8～9,q份以落叶女贞为高。9月份以后两种女贞的光合作用能力都明显降低，但落叶女贞的下降速度明
显大于常绿女贞，1O月份转为常绿女贞的光合速率高于落叶女贞，这与两种女贞的叶绿紊含量变化相一
致 ，在落叶之前的12月份，两种女贞的光合能力都很低。常绿女贞的净光合速率几乎接近于零，落叶女贞的
痔光台速率已为负值。说明这时落叶女贞的呼吸作用已大于光合作用。这是落叶女贞一十 比较 明显的特
征
?
毹
dⅡ
景
~ r．1atiofoliam
M
8
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一 、
图1 两种女贞光台速率的季节变化
Fig．1 Net photosynphtetic rate in tw0 species
of Ligustrura in four season
2．3 光合最适温度的季节变化 图2为两种女贞叶
片在不同季节的光合作用曲线。从图2可以看出，两
种女贞在不同季节光合作用的最适温度均随环境的
温度变化而变化+夏季8月份的光合最适温度最高．
10月份次之，在饱和光照和最适温度下，两种女贞皆
为l0月份光合速率最高，常绿女贞尤为明显。在12月
份常绿女贞在最适温度下仍有较高的光合速率，而
落叶女贞则对温度反应不敏感，其光合温度曲线较
平稳，光合速率较低，这也是与常绿女贞一个明显不
同 。
2．4 呼吸作用的季节变化 从图3可以看出两种女贞
的呼吸作用强度有明显的季节变化。以夏季特别8月份
呼吸速率最高，由于此时也是光合作用最佳季节，所
表观光合速率仍是该季节最高。5～l0月份两种女贞的
呼吸虽稍有不同，但无明显的差别，然而10月份以后落
叶女贞的呼吸强度明显高于常绿女贞，特别在落叶女
贞将落叶之前的l2月份 ，常绿女贞的呼吸已降得很低，
但落叶女贞仍保持较高的呼吸强度，这与光合作用正
好相反。
Fig
土
。 {二二 ； 二二；
图3 两种女贞呼吸速率的季节变化
Fig．3 Dark respirato
．v Tare 0f two species o
3 讨 论
l~gustrum infour seas0ns
本试验结果表明，两种女贞光合特性均表现出对其生长环境温度的适应 无论是叶绿紊含量、光合速
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528 生 态 学 报 17卷
率、光台最适温度、还是呼吸强度都随季节变化而变化，其共同特点是夏季为代谢最旺盛期，其光台和呼吸
强度均最高，冬季为代谢最低时期 t其光台和呼吸强度均最弱 两者之间的主要区别在于冬季l2月份落叶
女贞落叶之前，其叶绿素含量、光舍速度都低于常绿女贞甚至出现负值．而其呼吸强度高于常绿女贞．特别
在12月份落叶女贞仍保持较高的呼吸强度。Levitt曾报道叶绿体在秋季低温的作用下发生凝聚．其中的淀
粉逐渐消失，拟脂颗粒增加t基粒片层减步．但仍能保持个体的完整性“：。简令成等也观察到冬小麦幼叶细
胞中的叶绿体在进入寒冬时相互聚集形成嵌舍和拉链，使抗寒性增加，而不抗寒品种的叶绿体不具备这种
现象 作者也发现12月份常绿女贞的叶绿体能保持较好的形态不变，而落叶女贞的叶绿体则有膨胀和解
体现象。说明常绿女贞叶片对冬天的低温有较好的适应性 ，而落叶女卤适应低温能力则较差，它以落叶的
方式度过冬天的低温逆境。常绿女贞随温度下降光台能力也下降的原因，可能是低温影响了光台酶的活性
所致 ]。ltker等对番茄幼苗冷害超微结构研究中发现线粒体对低温开始时很敏感，但寒冷继续发展时却表
现相当稳定，而其它细胞器则继续变化 ]。Yoshid发现杞柳山莱萸的愈伤组织在遭受寒害时线粒体明显表
现出相对稳定，在OC处理24h其它细胞器都遭受严重破坏时大多数线粒体仍保持正常状态 。Sing等观测
到当黑支曲苗细胞冻害致死时，其线粒l体仍保持很强的呼吸活性 。据此认为12月份落叶女贞的净光台速
率出现负值而保持较高的呼吸强度，是由于其叶绿体对低温的敏感性太于线粒体，低温叶绿体的亚显微结
构破坏加速了叶绿素的降解 ，同时光合酶系统活性降低致使落叶之前光台能力大大降低。从光台最适温度
的研究结果也表明了光台系统已受破坏这一点，l2月份在光合最适温度下仍不能使其光台速率升高。而线
粒体仍能保持较高的呼吸强度，致使光合作用小于呼吸作用而使净光合速率出现负值。究竟是否如此还有
待进一步研究。
从以上研究中可得出：两种女贞的光台能力都有其季节适应性，但常绿女贞的适应能力大于落叶女
贞．特别在冬季来临受低温胁迫时常绿女贞仍能保持一定的净光台速率，而落叶女贞的净光台速率出现负
值 。
参 考 文 献
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张志良．叶绿素a和b含量测定 植物生理实验指导．北京：高等教育出艋社，1980，88～91
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简夸成．生物膜与植物寒害和抗寒性的关系 植物学通报，1983，1：17～23
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简夸成．生物膜与植物寒害和抗寒性的关系 植物学通报，1983．1：17～23
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