全 文 ：热带亚热带植物学报 2006，14(5)：397—402
Journal ofTropical and Subtropical Botcm)
拟单性木兰不同季节断根和剪枝后
蒸腾和光合特性的变化
王莉丽 ， 周国逸
(I．中国科学院华南植物同，广州 510650；2．中国科学院研究生院，北京 100039)
摘要：在2005年春季、夏季和秋季，对 10 a生拟单性木兰 (Parakmeria omeiensis)进行断根和剪枝处理，模拟移栽，用
LICOR-6400~J定了植株叶片的蒸腾速率、光合速率等生理指标，探讨这些生理指标对不同季节移栽成活率的影响。结
果表明，春季处理后叶片能迅速关闭部分气孑L，蒸腾速率和光合速率都减小，两者最低时约为对照的 60％，生理机能的
减弱有利于维持地上、地下部分的平衡，因而最有利于植株成活。夏季处理后叶片气孔导度显著增加，光合速率和蒸腾
速率也随之增大，最高时约为对照的 2倍左右，此时，若主要依靠剪枝来降低水分消耗，很难保证水分代谢平衡，移栽
成活率低。秋季处理后植株叶片气孑L导度高于对照，光合速率和蒸腾速率也增加，但增加幅度相对夏季较小，前期最高
约增加 40％，此时移栽可以通过适当的剪枝和增加土壤水分含量等措施提高成活率。可见，与水分相关的生理机能的
调节机制，决定了移栽后的成活水平，即处理后能迅速调节自身生理机能、减少水分消耗的植株，成活率就高，反之就
低 。
关键词 ：拟单性木兰；移栽；蒸腾速率；光合速率；气孑L导度；水分利用效率
中图分类号：Q945．172 文献标识码：A 文章编号：1005—3395(2006)05—0397—06
Changes in Characteristics of Ph0t0synthesis and
Transpiration in Parakmeria omeiensis after Cutting
Root and Branch in Di rent Seasons
WANG Li一1 i 1,2 ZHOU Guo—Yi
(I．South China Botanical Garden,the Chinese Academy ofSciences，Guangzhou 510650，China；
2．Graduate University ofthe Chinese Academy ofSciences，Beijing 100039，China)
Abstract： The Parakmeria omeiensis trees of 1 0 years treated by cuting root and branch in the spring， summer
and autumn，2005，were compared with those untreated in photosynthesis and transpiration to discuss the efects of
physiological factors on the transplant survival rate in diferent seasons． In the spring， stomatal conductance
sharply declined in the treatment， followed by decreasing transpiration and photosyn thetic rates with the lowest
rates as much as about 60％ of those in the contro1． causing a small portion of water lost from the plants． The
weakening in physiological function contributed to the transplant survival rate by metabolism balanced between
underground and aboveground． In the summer, transpiration and photosyn thetic rates signifcantlyincreased with
stomatal conductance in the treatm ent．And the highest rates of transpiration and photosyn thesis were about double
those in the control，suggesting a great amount ofwater loss．Th e low transplant survival rate occurred because the
收稿 日期：2006—02—28 接受 日期 ：2006—06—06
基金项目：中国科学院知识创新方向性项 目(KSCX2一SW—I20)资助
通讯作者 Corresponding author
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lost water could not be compensated enough mainly by cutting branch． In the autumn， the treated plants were
higher in stomatal conductance，transpiration and photosynthetic rates than the contro1．But the increments of both
transpiration and photosynthetic rates were slight，relative to those in the summer，and the highest rates were 40％
higher than those in the control shortly after treatment．The transplant survival rate could be improved by properly
cutting branch or increasing water content in soil．It is concluded that the transplant survival rate is determined by
altering physiological function relate to water metabolism， viz， plants capable of reducing water loss by rapidly
manipulating their own physiological function have higher transplant survival rate，vise versa．
Key words：Parakmeria omeiensis；Transplanting；Transpiration rate；Photosyn thetic rate；Stomatal conductance；
W ater use eficiency
随着园林绿化事业的不断发展，“一次成园”、
“短期成景”的需要，使得树木移栽成为必然[1．21。在
实践过程中发现：移栽的季节不同，树木成活率存
在差异，春季最容易成活，秋季次之，而夏季成活率
最低[31。园林工作者不断通过实践来改善低成活率
状态[41，但仍没有从根本上解决成活率低的问题，我
们需要从生理生态角度研究影响树木成活的关键
因子。目前，对于植株在不同季节移栽后，其生理机
能的调节情况还了解不多，国外曾有学者研究了
一
、两年生盆栽树木或果树移栽后的生物量、结实
率等的变化情况[5-81，对于较大树木移栽后生理方面
的变化情况还未见相关研究报道。
拟单性木兰 (Parakmeria omeiensis)为木兰科
拟单性木兰属植物，常绿乔木，树形美观，叶片深绿
有光泽，花白色芳香，具有抗污染和吸收有毒气体
的能力，近年来成为园林绿化的新热门树种 Ol，但
由于生长缓慢又较难移栽，极大地限制了其在园林
工程中的应用，目前对拟单性木兰生理生态特性的
研究甚少。本研究对拟单性木兰在不同季节经断根
和剪枝处理后的水分生理指标进行了观测，旨在了
解拟单性木兰的相关生理生态特性，为拟单性木兰
的保护、开发、利用提供生理生态学依据，并尝试解
释不同季节植物移栽成活水平不同的原因，同时也
为今后进行树木移栽及研究提供理论依据。
1实验地概况
实验地设在广州市东北郊龙眼洞的中国科学
院华南植物园展示区中心苗圃，距市 中心区约
15 km。该园地处北纬 32。10 、东经 1l3。21 ，海拔
20—327 m，属南亚热带季风气候，年平均温度为
22~C，极端最高温 38 0C，极端最低温 0．8~C，年降雨
量为 1 600—1 800 mil。园内地形复杂多样，气候温
和，雨量充沛，为建立植物引种驯化基地创造了良
好的生态环境⋯l。
2材料和方法
分别于 2005年 4月下旬、7月中旬、l0月中旬
对拟单性木兰 (Parakmeria omeiensis)进行断根和
剪枝处理，每次均选取 6株生长健壮、树龄都为
10 a的植株进行；3株原地断根和剪枝模拟移栽，保
持约 50 cm土球直径，另 3株不做任何处理作为对
照。根据实践经验，本研究选用 75％剪枝，估算剪枝
前后总叶面积，以减少误差。
每次处理后每隔 3—5 d选择晴朗无云天气，在
上午 9：00—1l：00，用 LICOR．6400在自然光源下测
定叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度
fCond)等生理指标，观测其长期变化情况。瞬时水分
利用效率(WUE)采用 WUE(p~mol CO2 mmol H20)=
／ 计算[121。选取冠层中部、向阳面的当年生枝
条的 5—8片中位成熟叶片作挂牌标志、定位测
定[13-1 41。
每个测定时间的结果以“平均值 +标准差”表
示。通过 EXCEL软件完成。
3结果和分析
3．1蒸腾速率、光合速率的变化及其与气孔导度的
关 系
图 1为在 3个季节里，拟单性木兰经断根和剪
枝处理后叶片的蒸腾速率的变化情况。可以看出，
春季 (4-6月，图 1)植株对断根和剪枝处理最为敏
感，处理后叶片的蒸腾速率逐渐降低，在第 4天前
后出现最低值，约为对照的60％，而后与对照的差
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异逐渐缩小，说明处理后的植株在慢慢恢复；处理
后气孔导度也逐渐降低 (图3)，在第 4天前后约为
对照的 54％，第 l0天前后达到最低值，约为对照的
47％，后逐渐升高，可见，处理后植株通过调节气孔
导度以平衡处理后水分的吸收利用，推断前一个星
期为影响存活的关键期。夏季处理后，叶片的蒸腾
速率显著增加，在第 4天前后达到一个峰值，约为
对照的2倍；处理 l周后叶片的蒸腾速率才低于对
照，但总的降低幅度不大，第 l5天前后达到一个谷
值，约为对照的60％，而处理 2周后叶片的蒸腾速
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
处理后天 数 Day S after treatment
图 l拟单性木兰在 3个季节中叶片蒸腾速率的变化
Fig．1 Transpiration rate dynamics in leaves of
Parakmer／a O／／~／ens／s in three seasons
’
C：对照 Control；T：断根并剪去枝叶量的2／3
Cuting 2／3 branches after root pruning．(n 3)
率又高于对照，之后则与对照的变化趋势相似。夏
季是植物生长旺盛的季节，由于受高温、强辐射等
的影响，断根剪枝处理后的叶片通过调节气孔导度
以减少水分消耗的能力减弱，人为剪枝虽能减少叶
片的蒸腾总面积，但水分消耗的减少幅度不大，同
时由于断根后，植株根系的水分吸收能力也在一定
程度上减弱，因此，植株的水分代谢很可能失衡，这
导致树木移栽不易成活。秋季 (10—12月，图 1)植
株断根剪枝处理后叶片的蒸腾速率逐渐高于对照，
第一周内增加幅度比夏季小，最高约增加40％，此
时可以通过适当的剪枝和人为提高土壤水分含量
0 10 20 30 40 50 60
处理后天数 DaYS after treatment
图2拟单性木兰在3个季节中叶片光合速率的变化
Fig．2 Photosyn thetic rate dyn am ics in leaves of
Parakmer／a O／／／~／em／s in three seasons
C：对照 Control；T：断根并剪去枝叶量的2／3
Cuting 2／3 branches after root pruning．(n=3)
4 4 3 3 2 2 1 1 0 O 6 5 4 3 2 1
∞ -1 0 p L{ c ∞o o L{
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8 6 4 2 O 8 6 4 2
1 1 1 1 1 O O 0 O 0
C 4 3 3 2 2 1 1 0 0
2 O 8 6 4 2 5 O 5 O 5 O 5 O 5
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4 4 3 3 2 2 1 1 O
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lm) m； ．I co=d三 dsc罢 ’L辟髑铜f罐
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热带亚热带植物学报 第 14卷
等措施，来提高树木的成活率；其后叶片蒸腾速率
(图 1)继续升高，可能此时植株根系已经慢慢恢
复，且此时温度、湿度、有效辐射等均较低，土壤等
环境条件可改善空间大，稍加养护就可以避免植株
水分代谢失衡，恢复趋势较好，因此，树木移栽的成
活率也较高。
O．1O
0．09
0．08
O．07
0．06
0．05
0．04
0．03
0．02
0．0l
0．020
0．015
0．010
0．005
O
lO 2O 3O 4O 50 6O
处理后天数 Days aft eic treatment
图 3拟单性木兰在 3个季节中叶片气孔导度的变化
Fig．3 Stomatal conductance dynamics in leaves of
Parakmeria omeiensis in three seasons
C：对照Control；T：断根并剪去枝叶量的2／3
Cutting 2／3 branches after root pruning．(n=3)
拟单性木兰在 3个季节中叶片的光合速率 (图
2)的变化趋势与蒸腾速率的类似。春季经断根和剪
枝处理后叶片的光合速率降低 (图2)，但与对照相
差不大，最低时约为对照的 80％，变化趋势与对照
相似，处理 45 d后光合速率逐渐高于对照。夏季
(图 2)，植株刚处理后叶片的光合速率高于对照，
在第 4天前后达到第一个峰值，约为对照的2倍，1
周后又低于对照，在第 10天前后达到一个谷值，约
为对照的 65％，与蒸腾速率的变化不太一致 (图
1)；2周后又逐渐接近对照值并保持相似的变化趋
3
2
l
O
0 l0 20 30 40 50 60
处理后天数 Day S aft er t reatment
图4 拟单性木兰在 3个季节中叶片水分利用效率的变化
Fig．4 WUE dyn amics in leaves ofParakmeria
omeiensis in three seasons
c：对照Control；T：断根并剪_上枝叶量的2／3
Cuting 2／3 branches after root pruning．(n=3)
0 9 8 7 6 5 4 3 2 l 0
一。 H1 量 。u uh1一∞I1事埒晷匠 *
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第 5期 王莉丽等：拟单性木兰不同季节断根和剪枝后蒸腾和光合特性的变化
势。秋季 (图 2)，植株处理后叶片的光合速率逐渐
升高，前期增加幅度较小，第 4天约增加40％芹右，
以后随着植株的恢复逐渐升高，在 27 d前后达到峰
值，此后逐渐降低，回复到对照水平。
气孔导度的变化趋势 (图 3)与蒸腾速率和光
合速率的变化类似，这与前人的研究结果一致 ]。
春季 (图 3)植株经断根和剪枝处理后叶片的气孔
导度逐渐降低，第 10天前后达到最低值，约为对照
的47％，后逐渐升高，恢复到对照水平。夏季 (图3)
植株经断根和剪枝处理后叶片的气孔导度高于对
照，在第 4天前后达到第一个峰值，约为对照的 3
倍左右，在第 10天前后达到一个谷值，约为对照的
65％，以后逐渐高于对照并与对照有相似的变化趋
势。秋季 (图 3)植株经断根和剪枝处理后叶片的气
孔导度逐渐升高，前期增加幅度较小，第 4天前后
约增加 30％左右，随着植株的恢复气孔导度逐渐升
高，在 27 d前后达到峰值，后又逐渐下降到对照水
平 。
3．2水分利用效率的变化
图 4为拟单性木兰在 3个季节中的水分利用
效率的变化情况。春季经断根和剪枝处理后第 1天
水分利用效率降低，约为对照的 80％，后逐渐高于
对照，在第 4天约为对照的 135％，之后一直高于对
照水平。由于植株断根后水分吸收量会减少，植株
通过 自身调节部分气孔关闭以降低叶片的蒸腾速
率，减少了水分消耗，此时气孔导度的降低对光合
速率的影响更大，所以水分利用效率降低；随后由
于非气孔因素，如胞间 CO：浓度的升高，减弱了气
孔导度对光合速率的影响，水分利用效率提高。水
分利用效率反映了在相同耗水量情况下的叶片固
定 Co2的能力，因此春季在植株移栽时进行适当的
修剪能更有效地利用土壤中的水分。夏季处理的植
株水分利用效率变化较为复杂，前 10天的水分利
用效率都低于对照，最低时与对照的比值只有 0．6；
2周后才慢慢高于对照，在 16 d前后达到峰值，约
增加 54％，35 d后又低于对照。这可能是夏季植物
生长处于旺盛阶段，断根和剪枝处理对植株的影响
较大，植株的恢复情况较差。秋季总体上处理与对
照的水分利用效率相差不大，说明断根和剪枝处理
对叶片的蒸腾速率和光合速率的影响程度相近，此
时植株生长趋于缓慢，断根和剪枝处理后也能较快
恢复。但在第 20天前后处理与对照的水分利用效
率有较大差异，主要是此时蒸腾速率与光合速率的
变化相差较大导致的。
4 结论
从以上分析可见，春季拟单性木兰对断根和剪
枝处理最为敏感，处理后叶片能迅速关闭部分气孔
以降低蒸腾速率和光合速率，水分消耗显著降低；
由于移栽时根系受到损伤，使得水分、养分吸收不
足，将难以维持地上部分的正常生理活动，但此时
移栽后植株的生理机能降低，植株消耗减少，就可
以避免代谢失衡，所以植株成活率最高。夏季断根
和剪枝处理后叶片的气孔导度显著增加，蒸腾速率
和光合速率提高，这就使得植株地下、地上部分的
收支失衡，很容易导致死亡，因此，夏季植株移栽成
活率较低。只有通过大量剪枝来减少地上部分的消
耗来提高成活率，这样又影响移栽后的景观效果。
秋季断根和剪枝处理后植株叶片的气孔导度也增
加，蒸腾速率和光合速率提高，但增加幅度较小，此
时环境条件较有利于植株的生长，且可改善的空间
大，可以通过浇水提高土壤水分含量，提高根系的
水分吸收量，将能提高成活率。
本研究表明，拟单性木兰在不同季节移栽成活
率不同，主要是由于移栽后植株自身生理机能的调
节程度的差异，成活率高的季节，植株能迅速降低
自身生理活动、减少水分消耗，而成活率低的季节，
植株的调节机能较弱。个体的调节机制与外界的环
境变化是密切相关的，需要进一步研究两者之间的
相互作用机制，找到解决移栽成活率低的更有效措
施。只有找到有效调节植株内部与水分相关的生理
机能的机制才能从根本上解决移栽成活率低的问
题。
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