全 文 ：B UL LT N E I OF B OT AN IC ALR E SEAR CH
第 15卷
V O I
.
15
第 2期
N O
.
2
l卯 5年 4月
人r P il
. ,
19 5
人工种植星星草的光合蒸腾 日变化 *
阎秀峰 孙国荣 李敬兰 李景信
D I U R N A L C H A N G E S O F P H O T O S Y N T H E S I S A N D
T R A N S P I R A T IO N O F M A N U A L L Y P L A N T I N G
P U C C I N E L L I A T E N U I F L O R A
Y a n X iu 一 fe gn S u n G u o 一 r o gn L i J ign 一 l a n L i J in g 一范n
〔摘 要〕 对松嫩碱化草地上人工种植生长一至三年星星草光合蒸腾特性的日变
化进行了测定 . 二年生和三年生星星草光合蒸腾的日变化规律比较一致 , 而一年生
星星草不同于二者 . 一年生星星草光合速率和蒸腾速率的日变化幅度大于二年生和
三年生星星草 , 其水分利用效率在一 日中也均低于二年生和三年生星星草 .
关键词 星星草 ; 生长年份 ; 光合蒸腾特性 ; 日变化
星星草 ( uP c in e lI’ a ten u沪口a)r 是一种野生的禾本科牧草 , 具有较强的盐碱耐性及抗
早性 、 抗寒性 , 其营养价值仅次于东北的优良牧草羊草 (扮冲之us kr in e sn is ) . 近年来经筛
选驯化并通过人工种植用于治理碱斑 、 改 良碱化草地 , 效果良好 , 已有一定面积的推广 . 但
有关星星草的基础研究较少 , 特别是与羊草的对比研究更少见报导 〔 l 〕 . 为此 , 我们在东
北松嫩平原的碱化草地上 、 对人工种植在碱斑地上生长不同年份星星草的光合蒸腾生理生态
特性进行了研究 , 并与羊草进行了比较研究 . 前文 〔 2 〕报导了羊草和星星光合蒸腾 日变化
比较研究的结果 , 本文将介绍人工种植生长不同年份星星草的光合蒸腾日变化 .
一 、 方 法
有关实验地概况和光合蒸腾特性的测定方法参见前文 〔 2 〕 , 本文测定的是人工种植在
碱斑地上生长一年 、 二年 、 三年的星星草 (以下分别称一年生 、 二年生 、 三年生星星草) ,
阎秀峰、 孙国荣 、 李景信: 黑龙江 . 哈尔滨 , 哈尔滨师范大学生物系 ( D e p ar tm e n r o r 5 10一。盯 . H ar 长n N o rm a -
U
n i姆 r s i ty , H a r b i n 1 500 80 H e i lo n画ia n g ) .
李敬兰 : 黑龙江 . 茱州县草原试验场 ( G r a s s ,a n d T e s t i n g o f z h a o z h o u . 16 64 00 H e i ,o n幼 an g ) .
. 黑龙江省自然科学基金资助项 目。
199 4年 1 1月收到本文 .
2期 阎秀峰等 :人工种植星星草的光合蒸腾 日变化 2 53
测定工作在 6月中旬进行 、 星星草处于抽穗期 .
二 、 结 果
、 星星草光合速率的日变化
1 0知7 0 531 0穿。à一 l
góà一ó·
·伙ou lo`u哥侧如歌
犷
6: 09 :的 1 2:加
.— 。 一年生
1 : 5加 1 8 :的时
·曰 OV工 OEu辞侧巾嗽
.一·一 , 二年生 ` -
` . ~ ~ . . . ` ~ - ~ ~ . 法- - - J
.
- -一 j
:6 0 :9加 12 : o 巧: 0 :18 0 时
`一 ’一 三年生 (以下各图同 )
r..
.
rl
. .rL卜..`302501 5
图 ! 星星草光合速率 日变化
图 1中左图是 以鲜重衡量的光合速率 , 而右图是以干重衡量的光合速率 。 可以看出 , 以
鲜重衡量的和以干重衡量的光合速率 日变化不完全一致 , 但还是很接近的 . 一年生 、 二年
生 、 三年生星星草光合速率的 日变化均为单峰曲线 , ` 年生的峰值在 :9 0 时 , 而二年生和
三年生星星草的光合速率在 :9 0 时和 1:2 0 时均较高 , 看不出明显的峰值 。 星星草在 6 : 0
时的光合速率是一 日中最低的 , 而 :9 0 时则达到或接近了全天的最高值 , 而后下降 (一年
生 ) 或持续到 1:2 0 时而后下降 (二年生 、 三年生 ) 、 一日中 :6 0 一 :9 0 时星星草光合速
率的变化较大 .
从生长不同年份的星星草看 , 除 :9 0 时外它们的光合速率是比较接近的 。 一年生星星
草的光合速率在 :9 0 时显著高于二年生和三年生的 , 而后两者则较接近 . 一年生星星草光
合速率的 日变化幅度是最大的 。
2
、 星星草蒸腾速率的日变化
由图 2可看出 、 二年生和三年生星星草蒸腾速率的日变化比较一致 , 均为单峰曲线 , 但
曲线峰值不明显 , 大致在 12 : 0 ~ 1:5 0 时 . 而一年生星星草蒸腾速率的日变化则为双峰曲
线 , 峰值分别在 :9 0 时和 1:5 0 时 。 也就是说 , 一年生星星草的蒸腾速率在 1:2 0 时出现了
午间降低现象 . 比较一下可以发现 , 一年生星星草在各个测定时间的蒸腾速率均高于二年生
和三年生星星草 , 特别是在 :9 0 时和 1:5 0 时 , 一年生星星草蒸腾速率比二年生和三年生
星星草高出很多 . 这表明一年生星星草的蒸发量最大 .
植 物 研 究 15卷
穿。à一.穿巴一 !
6: 的 : 9 01: 2 0: 15 08: 1 0时
0曰芝。反哥划滋嫉
:伪 : 9的 :2 1加 15: 0 08: 1 0时
ON生。反哥瑕您撼
图 2 星星草蒸腾速率日变化
3
、 星星草水分利用效率的日变化
这里所说的水分利用效率是指星星草地上部分每蒸腾一定量的水所同化的 C 02的量 ,
即光合速率和蒸腾速率的比值 〔 2 〕 。 由图 3 可看出 、 一年生 、 二年生 、 三年生星星草水分
利用效率的日变化规律是很相似的 . 都是以 9 : 0 时为峰值的单峰曲线 , 而一 日中水分利用
效率的最低值也均在 18: 0 时 。 从生长不同年份星星草看 , 一年生星星草的水分利用效率在
一 日中均低于二年生和三年生星星草 . 这是由于其光合速率与后两者相近 , 而蒸腾速率却高
于后两者 。
己ulo三E震贾彭锌众关
穿巴一l冈
/
二, ~. 一
6 :阅 9: 00 12: 00 15: 00 18 : 0 时
.一。巨三趣岭司卜丫
:加 :9 0 12 二0 :15 0 :18 0 时
图 3 星星草水分利用效率 日变化 图 4 星星草气孔导度日变化
4
、 星星草气孔导度的 日变化
气孔导度是指植物气孔传导 c o Z和水汽的能力 〔 2 〕 . 植物通过改变气孔的开度等方式
来控制与外界的 C 0 2和水汽交换 , 从而调节光合速率和蒸腾速率 , 以适应不同的环境条
件 , 特别是土壤的供水状况和空气湿润程度 。 生长不同年份星星草气孔导度日变化都是以
12 :0 O时为峰值的单峰曲线 (图 4) 。 可以看出 , 星星草气孔导度的日变化规律既不同于光合
速率 , 也不同于蒸腾速率 , 这也表明气孔导度在调节光合速率与蒸腾速率平衡中起着一定的
作用 . 从生长年份上看 , 一年生星星草的气孔导度除 12 :0 O时外均明显高于二年生和三年生
星星草 , 二年生星星草在 :6 0 一 巧 : 0 时高于三年生星星草 .
2期 阎秀峰等 :人工种植星星草的光合蒸腾日变化
三 、 讨 论
一年生星星草的蒸腾速率日变化不同于二年生和三年生星星草 , 在 12 : 0 时出现了午间
降低现象 . 由图 2看 , 一年生星星草一 日中的蒸腾速率均高于二年生和三年生星星草 , 因此
其蒸腾速率的午间降低可能与中午的水分供不应求有关 。 不过 , 从星星草地上部分含水量的
日变化 (表 l) 看 , 一年生星星草含水量的最低值是在 1:5 0 时 , 并不与蒸腾速率的午间降
低相对应 . 另外 , 一年生星星草的气孔导度在 12 : 0 时最高 (图 4) , 表明并未关闭气孔 , 说
明土壤的水分供应也是较好的 。 看来蒸腾速率的午间降低未必是水分供应的问题 , 其原因还
有待于进一步探讨 。
表 1 星星草地上部分相对含水量 (占鲜重 % )的日变化
6 : 00 9 : 0 0 12 : 00 15 : 0 18 : 0 0
一年生星星草 6 9 . 41 , 5 . 3 5 7 1 . 3 0 7 0 . 9 9 7 3 . 2 2
二年生星星草 6 .9 4 2 7 0 . 4 ! 6 8 . 9 3 6 9 . 3 6 7 0 . 2 5
三年生星星草 6 5 . 24 6 7 . 2 8 6 7 . 7 3 6 7 . 2 6 6 7 . 9 4
从测定结果看 . 二年生和三年生星星草的光合蒸腾日变化规律是 比较一致的 、 而一年生
星星草则不同于它们 。 一年生星星草的光合速率较高 、 但同时其蒸腾速率也明显大于二年生
和三年生星星草 , 因而其水分利用效率是最低的 。 从星星草实际生长情况看 , 一年生星星草
也不同于二年生和三年生星星草 。 二年生和三年生星星草植株较高 , 纤维含量也高 , 而一年
生星星草植株较矮 , 而且比较幼嫩 . 植株含水量也大 (表 l ) . 这与其较强的蒸腾有一定的
关系 .
A B ST RA C T
hT i
s Pa P e r e o n e e r n s w i th th e s t u d i e s o f th e d iu r n a l e h a n g e s o f P h o t o s y n t h e s i s
an d tr an s P i r a t i o n o f uP
e
cl’n e I li a r e n u lj7 o r a w h i e h w a s P la n t e d o n S o n g n e n a lk a l i z e d
g ar s s la n d fo r o n e t o th r e e y e a r s
.
D i u r n a l e h a n g e s o f P h o t o s y n th e s i s a n d t r an s P i r a t i o
-
n o f P
.
t e n u沪 o r a g r o w ign fo r o n e y e a r 15 d ife r e n t fr o m t h a t g r o w i n g t w o an d t hr e e
y e ar s
.
D i u m a l e h a n g e s r a n g e o f P h o t o s y n th e s i s r a t e a n d t r a n s P i r a t i o n r a t e o f P
.
r e 刀 “沪 o ar g r o w i n g o n e y e a r 15 l a r g e r t h a n t h a t o f g r o w i n g tw o a n d t h r e e y e a r s . an d
i t
,
5 w a t e r u s e e if e i e n e y 15 l o w e r t h a n t h a t o f g r o w in g tw o a n d thr e e y e a r s
.
K e y w o r ds uP
e ir n e l il a r e o u尹 o ar ,. G r o w i n g y e a r s : P h o t o s y n th e t i e a n d t r an s P i r a t i o n
hc a r a c t e r ; D i u m a l e h a n g e s
参 考 文 献
〔 l 〕
〔 2〕
〔 3 〕
阎秀峰等 . ! 99:4 我国耐盐牧草的研究现状 . 《中国草 地》 . ( 3) : 68 一 72 .
阎秀峰等 、 ! 99:4 羊草和星星草光合蒸腾 日变化的比较研究 . (植物研究》 . 14 (3 ): 2 87一 2 9 1 .
万. C o m bs 等主编 . 邱国雄等译 . 19 8 6: 《生物生产力和光合作用测定技术 }) ` 科学出版社 , 63 一 69 。