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Study on Photosynthetic Characteristics of FourA lnus cremastogyne Varieties under DifferentCO2 Concentrations

不同CO2 浓度对4个桤木品系光合特性的影响



全 文 :林业科学研究  2007, 20( 5): 710~ 716
Forest R esearch
  文章编号: 10011498( 2007) 05071007
不同 CO2浓度对 4个桤木品系光合特性的影响*
周小玲1, 2, 田大伦 1, 张旭东 3, 许忠坤 2, 徐清乾2
( 1.中南林业科技大学,湖南 长沙  410004; 2.湖南省林业科学院,湖南长沙  410004; 3.中国林业科学研究院林业研究所,北京  100091 )
摘要: 对 H 1、H 12、J5和 J10 4个桤木品系苗期在不同 CO2浓度条件下的光合生理生态特性进行了研究, 结果表明:
随着 CO2浓度的增加, 4个桤木品系净光合速率呈上升趋势, 其 CO2补偿点为 39~ 154 m o l m ol- 1, CO2饱和点为
800~ 2 000 m o l m o l- 1, 净光合速率最大值 Pm以 6月份最高, 10月份最低; 羧化效率 ( CE)介于 0. 001 5~ 0051 5
之间, H 1、H 12在 7月份有较大的 CE; 4个桤木品系蒸腾速率 ( T r)下降、胞间 CO2浓度 ( C i)上升, 气孔导度 ( C ond)下
降, 光合特征值在 10月份最低, 可能是 10月初突然降温、秋天干旱等对桤木生长有影响; 叶面饱和蒸气压亏缺
( Vp)随着 CO2浓度的增加缓慢上升,增加幅度不大。
关键词: CO2浓度;桤木品系; 光合特性
中图分类号: S718. 43 文献标识码: A
收稿日期: 20070412
基金项目: 国家林业局 长江流域低山丘陵综合治理 ( 2005长江 ! 2) ∀湖南试验点研究内容
作者简介: 周小玲 ( 1963! ) ,女,研究员,在读博士生,主要从事植物生态与植物育种研究.
* 湖南省林科院宋庆安、唐洁,西南农业大学的喻武和中南林业科技大学的刘秀等同学参加了部份野外试验,谨表感谢.
Study on Photosynthetic Characteristics of Four
A lnus cremastogyne Varieties under D ifferentCO2 Concentrations
ZHOU X iaoling 1, 2, TIAN Dalun1, ZHANG Xudong 3, XU Zhongkun2, XU Q ingqian2
( 1. Cen tral SouthUn ivers ity of Forestry and T echnology, Changsha 410004, Hu# nan, Ch ina;
2. H unan Academ y of Forestry, Changsha 410004, Hunan, Ch ina; 3. Research In stitu te of Forestry, CAF, B eijing 100091, Ch ina)
Abstract: In order to ut ilize the superior variet ies o fA lnus cremastogyne sc ientif ica lly, the photosynthetic character
istics o f fourA lnu s cremastogyne fam ilies, H1, H12, J5 and J10, w ere stud ied under different CO 2 concentrations at
seedling stage. The results w ere as follow s: ( 1)W ith the increase o fCO2 concentration, the net photosynthet ic rate of
fourA lnus cremastogyne varieties show ed ascending trend, the ir CO2 compensation po int w ere from 39 mo l mol- 1
to 154 mol mo l- 1, and their CO2 saturat ion po in tw ere from 800 mo l mo l- 1 to 2 000 mol mo l- 1. The high
est va lue of Pm show ed in June, Wh ile the low est in O ctember; ( 2)W ith the increase of CO2 concentrat ion, the
carboxylat ion efficiency( CE) o f fourA lnus cremastogyne varietiesw ere betw een 0. 001 5 and 0. 051 5, andH 1, H12
presented greater CE, So their high temperature tolerance ab ility w as stronger than that o f J5 and J10; w hile H12
show ed stronger photosynthetic efficiency thanH 1; ( 3)W ith the increase of CO2 concentration, the transpiration
rate ( Tr) and stom atal conductance ( Cond) decreased, wh ile the in terce llu lar CO2 concentration ( C i) increased.
The low est eigenvalue o fTr, C i and Cond show ed in October; and the performance o fH12 and J10 w as rather g rea
ter thanH1 and J5. So irragration in Autumn and drough tresistance variety selection p layed important ro le in grow th
ofA lnus cremastogyne. ( 4) The vapor deflic it at the leaf surface o fA lnus cremastogyne varieties increased slow ly w ith
the increase o f CO 2 concentra tion.
Key words: CO 2 concen trat ion; A lnus cremastogyne variety; pho tosynthet ic characterist ic
第 5期 周小玲等:不同 CO2浓度对 4个桤木品系光合特性的影响
桤木 (A lnus cremastogyne Burkill)属桦木科 ( Bel
laceae)桤木属 (A lnusM il.l ),原分布在四川、贵州北部、
陕西南部、甘肃东南部等地, 生长迅速、喜光、喜温、耐
水、耐瘠薄;其根系富含根瘤,具固氮功能等特点,经近
二三十年来广泛引种,适生栽培区扩大到长江中下游
地区 [ 1],成为长江流域平原水网地区防护林、丘陵山区
水土保持林和短周期工业用材林基地建设中的重要造
林树种 [ 2], 现有栽培面积达 267万 hm2[ 3]。湖南省 20
世纪 70年代末从四川金堂、广汉等县引进桤木进行栽
培,取得成功,现全省桤木栽培面积已达 2万余 hm2 [ 4]。
国内关于桤木育苗与良种选育、造林技术等方面
研究报导论文比较多 [ 5~ 7],对其生理生态学特性,特别
是光合生态学特性研究很少,卓仁英 [ 8]对桤木、日本桤
木 (A lnus japonica ( Thunb. ) Steud. )、台湾桤木 (A lnus
formosana Makino)等 5种桤木属植物的光合速率与气
孔导度变化进行过研究,认为不同植物种间、不同叶位
间的光合速率差异显著;朱万泽等 [ 9~ 11]研究了 2年生
桤木、台湾桤木苗的净光合速率日变化、季节变化,光补
偿点、光饱和点等生理特性以及台湾桤木的蒸腾速率、
水分利用效率的日变化与季节变化等水分生理特性;
王树凤等 [ 12]研究了土壤盐胁迫下桤木 8个无性系 SOD
酶活性、丙二醛浓度的变化;以上研究都仅限于不同树
种间的讨论,或没有测定一周年整个生长期的数据,很
少涉及到树种内品系间的光合特性的差异分析。本文
试图对已选的 2个桤木优良品系和 2个耐旱品系在不
同 CO2浓度下苗期的光合生理生态特性进行研究,分析
掌握它们之间的差异,为桤木早期选优和栽培区域选
择提供科学依据。
1 试验地概况
试验地设在湖南长沙湖南省林业科学院内, 属
亚热带湿润型气候,年均气温 16. 8 ∃ ,极端最高温
40 ∃ ,最低温 - 10 ∃ , 年降水量 1 600 mm, 雨量主
要集中在春、夏季,年均相对湿度 80% ,全年日照时
数 1 560 h, 无霜期 274 d。试验地土壤为黄棕壤, 苗
木栽植密度 0. 5m % 0. 5m。
2 试验材料与方法
2. 1 试验材料
4个桤木品系均系湖南省林业科学院院内实验地
的 2年生桤木苗,种源来自四川金堂, 参试品系分别为
H1、H12、J5和 J10。 J5、J10是湖南省林业科学院许忠
坤、徐清乾等人从湖南省攸县桤木人工林林分中选择
的一般优树上采种育的优良品系苗, H1和 H12是他们
从湖南攸县选择的耐旱优树上采穗条扦插繁育的桤木
耐旱品系苗。
2. 2 试验方法
在苗木生长的 4、6、7、8、9、10和 11等 7个月,
选取苗木主枝的中上部 4~ 6个 1年生叶片进行定
时、定位测定,测定时间为每月上旬。
光合作用的 CO2响应曲线采用美国 L icor公司
生产的 Li6400便携式光合测定仪光合测定系统, 把
红外气体分析仪配置的 CO2注射器安装到主机上,
利用可随意使用的 CO2存贮器, 将 CO 2浓度在 0~
2 000 mo l mo l- 1范围内设定 0、50、100、200、400、
600、800、1 000、1 200、1 400、1 600、1 800、2 000
mol mo l- 1若干梯度, 仪器读数时间设定在 90~
180 s, 3株重复。测定净光合速率 ( Pn) , 气孔导度
( Cond) ,胞间 CO 2浓度 ( C i), 蒸腾速率 ( T r), 叶面水
气压亏缺 (Vp) ,空气温度 ( T air ) ,叶面温度 ( T leaf ) , 样
品室相对湿度 (RH ) ,光照强度 ( PAR)等。测定时叶
片温度为 ( 25 & 1 ) ∃ , 光合有效辐射为 ( 500 & 1)
mol m - 2  s- 1,气体流速 500 mol s- 1, 空气相
对湿度 ( 80 & 1)%。羧化效率 ( CE)是 0~ 400 mol
 mo l- 1之间 Pn- C i回归直线方程的斜率。
2. 3 数据统计分析
CO2补偿点: 0 ~ 400 mo l mo l- 1之间, Pn - C i
回归直线方程与 X轴的交点求得。CO2饱和点是光
合速率不再增加时的环境 CO 2浓度。
数据处理采用 Exce l、DPS和光合分析软件处理
分析。
3 结果与分析
3. 1 净光合速率对 CO2浓度升高的响应
3. 1. 1 4个桤木品系净光合速率对 CO2浓度增加的
响应  H1、H12、J5和 J10 4个桤木品系净光合速率
( Pn)随着 CO2浓度增加而升高 (如图 1, 由于篇辐所
限,仅以 4月、8月、9月和 11月为例 )。当 CO2浓度在
0~ 400mo l mo l- 1变幅内,随着 CO2浓度的逐渐增
高, Pn增幅比较大, 两者呈直线相关,通过线性回归
求得 4个桤木品系全年各个月份的 CO2补偿点为 39
~ 154 mol mo l- 1及表观羧化效率为 0. 001 5~
0051 5mmo l m- 2  s- 1 (见表 1)。当 CO 2浓度大于
400 mo l mol- 1之后 Pn增加幅度逐渐减少, 通过
Excel软件拟合, Pn值与 CO2浓度呈对数曲线关系
( J10的 4月份除外 ), CO2浓度在 800~ 2 000 mo l
711
林  业  科  学  研  究 第 20卷
mo l
- 1时, Pn值逐渐趋于稳定,此时的净光合速率达到
最大,称净光合速率最大值 ( Pm ), 这时的光合速率反
映了光合能力的强弱,此时环境中的 CO2浓度则为该
植物的 CO2饱和点 [ 13] , 4个桤木品系的 CO2饱和点介
于 800~ 2 000 mo l mo l- 1之间。
3. 1. 2 4个桤木品系不同月份的净光合速率对
CO2浓度增加的响应  不同品系以及同一品系在不
同月份, 净光合速率对 CO 2浓度增加的响应是不一
样的。将其不同月份随着 CO2浓度增加达到的 Pm
进行比较 (表 2)。6月、8月与 11月份, 4个桤木品
系的 Pm相近,品系之间光合能力相差不大。H 1和
H12在 4、6、8月份, J5和 J10的在 6、8、9月, 随着
CO2浓度的增加,植物的净光合速率增加较快, 光合
作用较强,植物的光合能力较强; 6月与 8月份, 4个
桤木品系有较高的 Pm。 6月份, H1、H12、J5和 J10
的 Pm分别为 26. 9、28. 9、25. 4和 26. 7mo l m- 2
s
- 1
, 8月份分别为 25. 3、23. 0、21. 9和 25. 0mo l
m
- 2  s- 1; 4月份 H1、H12、J10的 Pm 明显高于 J5
的 Pm, 7月份 4个桤木品系的 Pm略低于 4、6月份,
但 H1和 H12的 Pm明显大于 J5和 J10的, 表明 H1
和 H12较 J5与 J10有较高的光合能力, 耐高温的能
力较强,在湖南可能有更大推广价值。
图 1 4个桤木品系不同月份净光合速率对 CO 2浓度增加的响应
表 1 4个桤木品系 CO
2
补偿点、饱和点和羧化效率
时间
H 1
CO2补偿点 /
( m ol mo l- 1 )
CO 2饱和点 /
(m ol m ol- 1 )
羧化
效率
相关系
数 R 2
H12
CO2补偿点 /
(m ol m ol- 1 )
CO 2饱和点 /
( m ol m ol- 1 )
羧化
效率
相关系
数 R 2
4月 59. 315 1 400 0. 031 1 0. 998 2 48. 461 1 200 0. 036 0 0. 993 0
6月 67. 368 1 200 0. 044 9 0. 995 6 78. 948 1 200 0. 051 5 0. 994 2
7月 59. 328 1 500 0. 030 5 0. 997 0 53. 992 1 000 0. 035 6 0. 991 3
8月 93. 837 2 000 0. 025 1 0. 999 3 100. 191 2 000 0. 024 1 0. 985 3
9月 61. 781 1 800 0. 035 2 0. 999 5 67. 814 2 000 0. 023 1 0. 976 3
11月 59. 468 1 000 0. 021 6 0. 996 9 50. 748 800 0. 028 2 0. 998 9
时间
J5
CO2补偿点 /
( m ol mo l- 1 )
CO 2饱和点 /
(m ol m ol- 1 )
羧化
效率
相关系
数 R 2
J10
CO2补偿点 /
(m ol m ol- 1 )
CO 2饱和点 /
( m ol m ol- 1 )
羧化
效率
相关系
数 R 2
4月 39. 473 1 600 0. 028 1 0. 995 4 65. 866 800 0. 041 0 0. 995 4
6月 80. 674 2 000 0. 031 3 0. 999 8 71. 378 1 000 0. 048 7 0. 993 5
7月 138. 978 1 500 0. 009 4 0. 979 4 153. 369 1 600 0. 006 5 0. 958 8
8月 106. 436 2 000 0. 020 2 0. 996 3 67. 099 2 000 0. 034 5 0. 994 8
9月 72. 186 1 000 0. 036 0 0. 998 8 62. 669 2 000 0. 030 2 0. 999 9
11月 50. 056 800 0. 030 4 0. 997 9 47. 149 800 0. 030 3 0. 998 3
712
第 5期 周小玲等:不同 CO2浓度对 4个桤木品系光合特性的影响
表 2 4个桤木品系不同月份 Pm变化
m ol m - 2 s- 1
时间 品系
H1 H 12 J5 J10
4月 21. 0 20. 2 15. 3 24. 4
6月 26. 9 28. 9 25. 4 26. 7
7月 19. 8 21. 3 9. 26 10. 5
8月 25. 3 23. 0 21. 9 25. 0
9月 24. 0 16. 6 21. 7 23. 6
11月 17. 1 17. 3 17. 6 17. 9
3. 2 蒸腾速率的变化趋势
3. 2. 1 蒸腾速率对 CO2浓度增加的响应  如图 2
所示, 随着 CO2浓度的增加, 4个桤木品系的蒸腾速
率在不同月份均呈下降趋势 (由于篇辐所限, 仅以 4
月、8月、9月和 11月为例 ), 但变化幅度不大。H1、
H12和 J10在 4月份有较高蒸腾速率, J5、H1、H12
在 11月份有较低的蒸腾速率。
3. 2. 2 4个桤木品系不同月份蒸腾速率对 CO2浓度
增加的响应  为了更进一步了解一年中不同月份 4
个桤木品系随着 CO2浓度的增加蒸腾速率的变化情
况,将蒸腾速率最大与最小值列表比较 (表 3), 从表
3可看出, 4个桤木品系蒸腾速率及其最大值变化有
明显差异, H1、H12和 J10蒸腾速率最高值以 6月份
为高, J5是 9月份的最高, 分别为 4. 33、6. 52、5. 37
和 2. 68mmo l m- 2  s- 1; 蒸腾速率随着 CO2浓度的
增加变化幅度较大 (蒸腾速率最大值与最小值的
差 )的也是 6月份,分别达到 0. 76、0. 55、1. 10和 0. 6
mmo l m- 2  s- 1, 蒸腾速率变化幅度较小的是 10、
11月份,此时 4个桤木品系的蒸腾速率均明显低于
其它月份。
图 2 4个桤木品系不同月份蒸腾速率对 CO 2浓度增加的响应
表 3 4个桤木品系不同月份蒸腾速率最大值与最小值比较 mm ol m - 2 s- 1
时间 蒸腾速率最大值
J10 J5 H 12 H1
蒸腾速率最小值
J10 J5 H12 H 1
4月 3. 61 1. 27 2. 36 2. 74 3. 34 0. 92 2. 06 2. 29
6月 5. 37 2. 11 6. 52 4. 33 4. 61 1. 56 5. 42 3. 73
7月 0. 93 1. 46 4. 60 1. 23 0. 75 0. 67 2. 02 0. 36
8月 2. 87 2. 03 1. 65 1. 69 2. 44 1. 91 1. 52 1. 47
9月 1. 59 2. 68 2. 04 2. 06 1. 08 2. 21 1. 62 1. 77
10月 0. 25 0. 22 0. 50 0. 12 0. 22 0. 10 0. 21 0. 10
11月 0. 99 0. 94 0. 98 0. 77 0. 91 0. 89 0. 09 0. 73
713
林  业  科  学  研  究 第 20卷
3. 3 胞间 CO2浓度与气孔导度对 CO2浓度增加的
响应
3. 3. 1 胞间 CO 2浓度的变化趋势  H 1、H12、J5和
J10 4个桤木品系胞间 CO2浓度 ( C i)随着外界 CO2
浓度的增加,其变化趋势与净光合速率的变化趋势
是一致的,呈上升趋势 (仅以 4月、9月为代表, 如图
3)。通过 Excel软件拟合, 4个桤木品种的 C i与
CO2浓度呈直线正相关, 即为缓慢增加的趋势。但
J10在 9月份当 CO2浓度增加至 1 600 mo l mo l- 1
时 C i有下降现象。
3. 3. 2 气孔导度的变化趋势  气孔是植物与外界
气体交流的通道, 对 C i的变化很敏感, C i的增加常
引起气孔关闭, 气孔导度 ( Cond)逐渐变小。随着
CO2浓度的增加, 4个桤木品系 Cond变化趋势与净
光合速率的变化是相反的, 呈下降趋势。但由于植
物体内与外界环境的综合影响, 不同品系不同月份
气孔导度对 CO2浓度增加的响应呈现出下降、先升
后降、先升后降再升和升降交替等几种不同的变化
形式 (仅以 4月、9月为例, 见图 4)。 J10在 4月份
Cond随着 CO2浓度增加而降低; H1和 J5在 4月、9
月份, H12、 J10在 9月份的 Cond变化是先升高而后
降低,在低 CO 2浓度低时 ( 0~ 400 mo l mo l- 1 ) ,随
着浓度增加, 叶片光合作用所消耗的 CO 2量增加不
多,导致 C i的增大, 之后为保持胞间 CO2分压始终
低于系统中 CO2分压, 植物通过调节气孔开闭程度
来降低 C i[ 14 ]。但 H12的 Cond值在 4月份是缓慢上
升,由 0. 165 mo l m- 2  s- 1增加到 0. 195 mo l
m
- 2  s- 1。
图 3 4个桤木品系 C i对 CO2 浓度增加的响应
图 4 4个桤木品系气孔导度 ( Cond )对 CO2 浓度增加的响应
3. 4 叶面饱和蒸气压亏缺变化
3. 4. 1 叶面饱和蒸气压亏缺 ( Vp)对 CO 2浓度增加
的响应  叶面饱和蒸气压亏缺 ( Vp )受叶面小环境
水蒸气压变动的影响, 它与植物叶片失水关系密
切 [ 15]。随着 CO2浓度、胞间 CO2浓度的增加, 气孔导
度与蒸腾速率的降低,叶片蒸腾失水减少, 周围小环
境水蒸汽压减少, 叶细胞到大气的饱和蒸气压亏缺
逐渐增大, V p增大 [ 16 ]。 4个桤木品系的 Vp随着
CO2浓度的升高、C i增加, Cond和蒸腾速率的减少而
呈上升趋势 (以 4月、7月、9月和 11月为例, 见图
5), 但上升幅度不大; 也有少数时间出现异常现象,
J5在 4月份随着 CO2浓度的升高其叶面饱和蒸气压
亏缺减少,其原因可能是当 CO2浓度较低时, 蒸腾速
率增加,随着 CO2浓度的升高蒸腾速率减少, 导致叶
面饱和蒸气压亏缺减少 8. 9%。H1在 6月份与 7月
份、J10、H 12在 7月份的叶面饱和蒸气压亏缺随着
CO2浓度的升高, 蒸腾速率的减少, 略有下降, 分别
由 156、1. 37、4. 74、2. 56 kPa降到 1. 53、1. 12、
714
第 5期 周小玲等:不同 CO2浓度对 4个桤木品系光合特性的影响
4. 36、236 kPa, 降幅分别为 1. 9%、18. 2%、8. 01%
和 78%。这可能是由于 6月份与 7月份湖南降水
集中, 强度大, 空气湿度很大, 随着 CO 2浓度、胞间
CO2浓度的增加,气孔导度与蒸腾速率降低, 叶片蒸
腾失水减少,但周围小环境的水蒸气压却是增大的,
H1和 H 12的叶细胞到大气的饱和蒸气压亏缺降
低,导致 Vp减小。
3. 4. 2 4个品系不同月份叶面饱和蒸气压亏缺最
高值变化  不同品系在不同月份随着 CO 2浓度的增
加叶面饱和蒸气压亏缺最高值变化有差异, 比较列
表 4。 J5与 J10以 6月份的叶面饱和蒸气压亏缺值
最高, H12是 9月份的叶面饱和蒸气压亏缺值为高,
H1则以 4月份的为高;叶面饱和蒸气压亏缺最高值
J5( 5. 31kPa) > J10( 4. 74 kPa) > H12( 3. 68 kPa) >
H1( 2. 56 kPa);不同品系在同一月份的叶面饱和蒸
气压亏缺值 ( Vp)也有明显不同, H1、H12在 7月份
随着 CO2浓度的增加, 叶面饱和蒸气压亏缺值 ( Vp)
明显小于 J5和 J10的 Vp值,只有 J5和 J10V p值的
26% ~ 54%, 9月份 H1、H12的 Vp值比 J5、J10的值
大,前者是后者的 1. 27~ 2. 23倍。 6月、7月和 8月
以 J5的 Vp值最大, 分别为 2. 2、5. 31和 2. 31 kPa, 4
月、10月和 11月份则是 H1的 Vp值最大,分别达到
2. 56、1. 38和 1. 25 kPa(见表 4)。
图 5 4个桤木品系不同月份叶面饱和蒸气压亏缺 ( Vp)对 CO 2浓度升高的响应
表 4 4个桤木品系不同月份 Vp最高值 kPa
时间 J10 J5 H 12 H 1
4月 1. 70 0. 96 1. 28 2. 56
6月 1. 61 2. 20 1. 29 1. 56
7月 4. 74 5. 31 2. 56 1. 37
8月 1. 63 2. 31 2. 14 2. 20
9月 1. 65 1. 70 3. 68 2. 19
10月 1. 09 0. 96 1. 11 1. 48
11月 0. 97 1. 01 1. 10 1. 25
4 结论与讨论
4. 1 光合能力的差异
随着 CO2浓度的增加, 达到 CO2饱和点时的最
大净光合速率 ( Pm )反映了植物的光合能力 [ 14]。 4
个桤木品系之间以及同一品系在不同月份, 净光合
速率对 CO 2浓度增加的响应是不一样的, 即光合能
力有差异。 4! 9月份是桤木生长最旺盛时期, 各项
光合特征值较高, 4个桤木品系 Pm以 6月份最高,
即光合能力最强, 7月份极端高温影响, 4个桤木品
系 Pm略低于其它月份, J5、J10两个品系的反应较
H1、H12强烈; 10! 11月份随着桤木体内生理活动
的减弱和外界环境的综合影响,光合能力较弱。湖
南 6月份温度、湿度和光照等环境条件最适合桤木
的生长,其光合速率最大,光合电子传递和光合磷酸
化的活性较高, 光合能力也高; 10月份桤木生理活
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林  业  科  学  研  究 第 20卷
动减弱,外界骤然降温与秋天久干无雨,水份亏缺等
多种环境因素综合影响, 致使 4个桤木品系的 Pm
为一年中的最小值,此时的光合能力最弱。
4个桤木品系 CO2补偿点在 39~ 154 mo l﹒
mo l
- 1
, 在 8! 11月份是降低的; J5、J10的 CO2补偿
点在 4! 7月份是增加的; CO2饱和点 800 ~ 2 000
mo l mo l- 1。 4个桤木品系 CO2饱和点在 8月
最高。
4. 2 羧化效率 ( CE)差别
羧化效率 ( CE )反应植物在较低 CO2浓度下的
光合速率, CO 2的羧化效率大则 Rb isco的羧化效率
高 [ 12] ,植物在较低的 CO2浓度下有较高的光合速
率。4个桤木品系的羧化效率大多数介于 0. 001 5~
0. 051 5之间, 与朱万泽等人 [ 10 ]研究结果有异。H1、
H12和 J10的羧化效率以 6月份最大, 此时植物的
光合速率也最高, Pm也最大;在 7月份, J5、J10的羧
化效率分别为 0. 009 4、0. 006 5,远小于 H1与 H12
的,说明 J5、J10 2个品系耐高温能力比 H1与 H12
这 2个耐旱品系弱, CE较低; H12在 4月、6月、7
月、10月和 11月份,其羧化效率明显高于 H 1的; 此
时 H12的净光合速率也较高, 有较高的光合速率,
则 H12的生长势可能优于 H1,而实际调查 4个桤木
苗期生长量,其结果是 H12比 H1具有明显的生长
优势, 与试验结论相吻合。
4个桤木品系的羧化效率以 10月份最小, 介于
0. 001 5~ 0. 006 3之间, 可能是此时的季节交替, 湖
南省 10月初骤然降温、秋季干旱等因素对桤木的光
合速率造成的影响,表现出低的羧化效率, 即低的光
合速率。 J5、J10在 7月份受极端高温影响有较低的
CE,分别为 0. 009 4、0. 006 5。
4. 3 蒸腾速率 ( Tr)、胞间 CO2浓度 ( C i)和气孔导
度 ( Cond)的变化
随着 CO2浓度的增加, 4个桤木品系的蒸腾速率
( T r)降低、C i增加, C ond降低。 4月、6月是桤木生
长最旺盛时期, 光合效率较高的时期, H1、H 12和
J10的 Tr、C i和 Cond都表现出较高的特征值,而 10
月份随着 CO 2浓度的增加各项光合特征值较低, J5
各项光合特征值则以 4月份与 9月份的为高, 7月和
10月份较低。 J10在 9月份当 CO2浓度增加至 1 600
mo l mo l- 1时 C i有下降现象; H12的 Cond值在 4
月份是缓慢上升。
4. 4 叶面饱和蒸气压亏缺变化
4个桤木品系的叶面饱和蒸气压亏缺 (Vp)随着
CO2浓度的增加缓慢上升, 增加幅度不大。 J5在 4
月份, H1在 6月份与 7月份, J10、H 12在 7月份的
叶面饱和蒸气压亏缺随着 CO 2浓度的升高, 蒸腾速
率的减少,略有下降。
参考文献:
[ 1 ] 王军辉,顾万春,夏良放,等.桤木种源 (群体 )品系材性性状的遗
传变异 [ J] .林业科学研究, 2001, 14 ( 4) : 362~ 368
[ 2 ] 许忠坤,徐清乾.桤木造纸材遗传改良前景.见:南方林木遗传育
种研究 [M ] .北京:中国林业出版社, 2006: 159~ 161
[ 3 ] 周永丽,刘福云.四川桤木木材材性初步研究 [ J] .四川林业科
技, 2003 ( 1) : 75~ 76
[ 4 ] 李邀夫,吴际友.四川桤木的丰产性能及栽培技术 [ J] .湖南林业
科技, 2004, 31( 1) : 8 ~ 19
[ 5 ] 吴际友,童方平, 龙应忠, 等.四川桤木秋季嫩枝扦插效应分析
[ J] .湖南林业科技, 2004, 31( 5 ) : 4~ 6
[ 6 ] 吴际友, 龙应忠, 童方平. 桤木优树选择 [ J ]. 湖南林业科技,
2004, 31 ( 6) : 10~ 12
[ 7 ] 李少伟.桤木育苗技术试验 [ J] .湖南环境生物职业技术学院学
报, 2003, 9( 2) : 107~ 109
[ 8 ] 卓仁英,陈益泰.五种桤木属植物的光合特性初步研究 [ J] .浙江
林业科技, 2004, 24( 6) : 1~ 4
[ 9 ] 朱万泽,王金锡,薛建辉,等.台湾桤木引种的光合生理特性研究
[ J] .西北植物学报, 2004, 24( 11 ): 2 012~ 2 019
[ 10] 朱万泽,王金锡,薛建辉,等. 四川桤木光合生理特性研究 [ J] .
西南林学院学报, 2001 ( 4) : 196~ 204
[ 11 ] 朱万泽,王金锡.引种台湾桤木的蒸腾特性及其影响因子 [ J] .
四川林业科技, 2005( 1 ) : 9~ 14
[ 12 ] 赵广琦,张利权,梁霞.芦苇与入侵植物互花米草的光合特性比
较 [ J].生态学报, 2005, 25( 7) : 1 604~ 1 611
[ 13 ] 武维华.植物生理学 [M ].北京:科学出版社, 2003: 169~ 171
[ 14 ] M orse S R, Bazzaz F A. E levated CO 2 and tem perature alter recru it
m en t and size h ierarch ies in C
3
and C
4
annuals[ J]. Eco logy, 1994,
75: 966~ 975
[ 15 ] Yu Q ing, Wang T D. S im u lat ion of th e physciological respon ses of
C3 p lan t leaves to environm en tal factors by am odelw h ich comb in es
stom atal conductance, photosyn thes is and transp irat ion [ J ] . Acta
Botan ica S in ica, 1998, 40: 740~ 754
[ 16 ] 孙伟, 王德利,王立,等. 狗尾草蒸腾特性与水分利用效率对模
拟光辐射增强和 CO 2浓度升高的响应 [ J] . 植物生态学报,
2003, 27( 4 ) : 448~ 453
716