全 文 ：林业科学研究　2007, 20 (1) : 101～104
Forest Research
　　文章编号 : 10121498 (2007) 0120101204
毛竹蒸腾动态研究 3
施建敏 1 , 郭起荣 1, 2 , 杨光耀 13 3
(1. 江西农业大学江西省竹子种质资源与利用重点实验室 ,江西 南昌　330045; 2. 中国林业科学研究院 ,北京　100091)
摘要 :采用 L i26400测定毛竹蒸腾作用在不同时间尺度上的动态变化 ,结果表明 :毛竹夏、秋季的蒸腾日变化为双峰
曲线 ,冬、春季的蒸腾日变化为单峰曲线 ;毛竹蒸腾年动态变化为单峰曲线 , 1月份最低 ,仅为 0. 29 mmol·m - 2 ·
s
- 1 ; 8月份最高 ,达 3. 90 mmol·m - 2 ·s- 1 ;年均值为 1. 46 mmol·m - 2 ·s- 1。与毛竹光合动态相比 ,不同季节毛竹
的蒸腾作用与光合作用日变化一致 ,年变化则略有不同 ,光合年动态变化为三峰曲线 ,而蒸腾作用年动态变化为单
峰曲线。
关键词 :毛竹 ;生理生态 ;蒸腾作用 ;动态变化
中图分类号 : S795. 7 文献标识码 : A
收稿日期 : 2005209225
基金项目 : 国家自然科学基金 (30460111)“江西毛竹特有品种———厚壁毛竹优良种质性状及繁育基础研究”和国家林业局“厚壁毛竹
区域化试验”
作者简介 : 施建敏 (1978—) ,男 ,硕士 ,主要从事植物学教学与科研工作3 江西省森林培育重点学科提供大力支持。许仕、谢冬明、陈尚钘、李彦连、郭联华、魏绪英等为野外试验热情帮助 ,特此致谢 !3 3 通讯作者 : E2mail: yanggy@ nc. jx. cn
Study on the Tran sp ira tion D ynam ic Var ia tion of Phyllostachys edu lis
SHI J ian2m in1 , GUO Q i2rong1, 2 , YANG Guang2yao1
(1. J iangxi Provincial Key Laboratory for Bamboo Germp lasm Resources and U tilization, J iangxi Agriculture
University, Nanchang　330045, J iangxi, China; 2. Chinese Academy of Forestry, Beijing　100091, China )
Abstract:U sed L i26400, the transp iration dynam ic variation of Phy llostachys edu lis was determ ined in deferent time
scales. The results showed that the diurnal variation of transp iration rate ( Tr) changed with season, bimodality in
summer and autumn, and single peak curve in winter and sp ring. The annual variation of transp iration followed a
single peak curve, the peak (3. 90 mmol m - 2 ·s- 1 ) occurred in August, the lowest was only 0. 29 mmol m - 2 ·s- 1
in January, and the annualmean of Trwas 1. 46 mmolm - 2 ·s- 1. Compared with the photosynthetic dynam ic varia2
tion of Phy llostachys edu lis, the diurnal variation of transp iration and photosynthesis were identical in the same sea2
son; but the annual variation was difference, three2peak2curve to photosynthesis and single2peak2curve to transp ira2
tion.
Key words: Phy llostachys edu lis; physio2ecology; transp iration; dynam ic variation
中国现有竹林面积 421万 hm2 ,占全国森林面
积的 3% ,而产值却占全国营林总产值的 18% ,全国
毛竹 ( Phy llostachys edu lis (Carr. ) H. de Lehaie)林面
积 270万 hm2 ,占竹林总面积的 64. 1% [ 1 ]。由此 ,毛
竹的社会、经济和生态价值可见一斑。
20世纪 50年代以来 ,我国竹类研究工作者围
绕一些具有重要经济价值的竹种 ,特别是毛竹的引
种栽培和丰产培育开展了大量的研究工作 ,并在实
践中产生了显著成效 ,毛竹生理生态研究则相对较
少 [ 2～4 ]。然而 ,毛竹生理生态特性的研究对毛竹林
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 20卷
的经营管理和利用却具有重要的实际意义。
1983年世界光合作用研究小组提出 ,在中国一
定要研究竹子的光合作用 ,即光能转换效率与净初
级生产力之间的关系 [ 5 ]。1984年 ,在联合国环境署
(UNEP)的资助下 ,国内研究者以毛竹为研究对象 ,
先后开展了温度、湿度、光照强度和水分胁迫对毛竹
光合作用气孔限制的研究 ;不同冠层竹叶光合日进
程 ;竹龄与光合速率的关系 ;毛竹光合速率季节变
化 ;毛竹实生苗生物量及光合速率的研究等 [ 5～8 ]。
此后 ,黄承才等 [ 9 ]对中亚热带东部毛竹叶片光合进
行了研究 ,陈存及等 [ 10 ]测定了 9个毛竹种源新竹的
光合性状 [ 10 ]。施建敏等 [ 11 ]应用 L i26400对毛竹的
光合作用动态进行了较为系统的研究。
相比之下 ,毛竹蒸腾作用的研究则更少 ,仅见张
文勤 [ 11 ]对有毛竹枯梢病的植株与健康植株的一些
生理指标的测定中提及。为系统了解毛竹蒸腾作用
在不同时间尺度上的动态变化 ,本文应用 L i26400进
行了测定。
1　试验地概况
供试植物毛竹栽培于江西农业大学 , 115°49′11″
～115°49′23″E, 28°46′00″～28°46′30″N ,海拔 49. 5
m。地处江西省中部偏北 ,属中亚热带湿润季风气
候 ,年平均气温 17. 5 ℃,极端最高气温 40. 6 ℃,极
端最低气温 - 9. 3 ℃,全年平均降水量 1 754. 9 mm,
平均无霜期 294 d,日照率 43%。试验地为红壤。
2　研究方法
在自然条件下 ,选择长势中等的当年生毛竹 ,取
位于中部冠层的第 12～14轮枝上、向南伸展的枝条
上部第 2或第 3片成熟叶进行测定。蒸腾作用采用
L i26400便携式光合测定仪测定。
2. 1　蒸腾作用日变化
分夏、秋、冬、春 4季 ,分别在 2003年 7月、10月
和 2004年 1月、4月的中旬 ,选择天气晴好的日子进
行测定。从上午 8时至下午 18时 ,每隔 2 h测定蒸
腾速率 ,并作 3次重复。
2. 2　蒸腾作用年动态变化
从 2003年 6月至 2004年 5月 ,每月选择具典
型天气条件的 3 d,于一天中光合作用较强的时间
(上午 9∶00—10∶00)进行测定。选待测植株 3株 ,
每株测 6片叶子 ,单个叶片测定重复 5次 ,取多次测
定的平均值。测定时 ,叶室条件与自然环境保持一
致 ,不作任何设定或调节。
3　结果与分析
3. 1　蒸腾作用日变化
结果表明 ,蒸腾速率的日变化曲线与气孔导度
在一天中的走势一致 (图 1)。不同季节毛竹蒸腾速
率日变化规律不一 ,夏、秋季为双峰曲线型 ,冬季和
春季为单峰曲线型。
夏季晴天 ,上午光照强度逐渐增强、气温上升、
空气相对湿度减小、气孔导度和叶面水气压亏缺增
大 ,蒸腾速率直线上升 ,毛竹蒸腾速率第一个高峰在
12∶00出现 ,峰值为 4. 72 mmol·m - 2 · s- 1 ;随后气
孔部分关闭 ,从而导致蒸腾速率下降 ,到 14∶00,蒸
腾速率降至 2. 46 mmol·m - 2 · s- 1 ,下降幅度为
47. 88% ;此后 ,因气孔导度回升 ,蒸腾速率在 16∶00
又出现一个高峰 (3. 86 mmol·m - 2 ·s- 1 ) ,相当于第
一峰值的 81. 78% ;最后 ,蒸腾速率因气孔逐渐关闭
而逐渐下降。
相比夏季 ,秋季毛竹蒸腾作用的强度明显减弱 ,
但蒸腾速率日变化也为双峰曲线 ,两高峰出现的时
间分别比夏季提前 2 h。第一个高峰在上午 10∶00
时出现 ,为 2. 10 mmol·m - 2 ·s- 1 ;蒸腾速率在中午
12∶00时为 1. 21 mmol·m - 2 ·s- 1 ,下降了 42. 38% ;
第二峰值 (1. 45 mmol·m - 2 ·s- 1 )出现时间为 14∶
00,其回升幅度较小 ,仅升高 0. 23 mmol·m - 2 ·s- 1 ;
此后 ,随着气孔的逐渐关闭而下降。
冬、春季的蒸腾作用全天都较弱 ,蒸腾速率日变
化均为单峰曲线 ,但峰值出现时间不同 ,冬季毛竹蒸
腾速率在 10∶00达到一天中的最大值 ,为 1. 12 mmol
·m - 2 ·s- 1 ;而春季的蒸腾速率峰值 (1. 20 mmol·
m
- 2 ·s- 1 )出现在 14∶00。
由上分析可知 ,不同季节毛竹蒸腾速率的日变
化应是由气候因素的变化引起气孔导度的变化
而致。
3. 2　蒸腾作用年动态变化
毛竹蒸腾速率的年动态变化为单峰曲线型 ,且
与其气孔导度、气温的年动态变化趋势相似 (图 2)。
夏季气温高、气孔导度大 ,蒸腾作用强烈 ;此后 ,随着
秋、冬季气温降低 ,气孔导度减小 ,蒸腾速率急剧下
降 ;春季气温回升 ,蒸腾速率又稍有增高。
毛竹蒸腾速率 8月最高 ,为 3. 90 mmol·m - 2 ·
s
- 1 ; 1月最低 ,仅为 0. 29 mmol·m - 2 ·s- 1。毛竹四
季的蒸腾速率平均为 :夏季 3. 32 mmol·m - 2 ·s- 1、
201
第 1期 施建敏等 :毛竹蒸腾动态研究
秋季 1. 13 mmol·m - 2 ·s- 1、冬季 0. 47 mmol·m - 2
·s- 1、春季 0. 93 mmol·m - 2 · s- 1 ,年平均为 1. 46
mmol·m - 2 · s- 1。其中 ,夏季最高 ,分别是秋季的
2. 94倍、冬季的 7. 06倍和春季的 4. 96倍。
图 1　毛竹蒸腾作用及环境因子日变化
图 2　毛竹蒸腾作用及主要环境因子年动态变化
301
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 20卷
　　秋、冬季毛竹蒸腾速率下降的主要原因可能是
光照降低、气温下降以及叶片生理活性的减弱。而
光照、气温等环境条件较好的春季 ,蒸腾速率虽略有
回升但仍较低 ,这很可能是竹叶衰老即将凋落 (经过
2003年夏季高温之后 , 2004年春试验林地毛竹大面
积换叶 ) ,生理活性下降之故。
4　结论与讨论
4. 1　毛竹蒸腾速率
竹类植物蒸腾特性的研究很少 ,目前仅见张文
勤 [ 12 ]及王俊刚等 [ 13 ] 对毛竹和雷竹 ( Phyllostachys
praecox f. preverna lis Chenet Yao)蒸腾速率的测定。
张文勤 [ 12 ]在 1993年 8月分别对当年生新毛竹
健康植株和患有枯梢病植株的叶片蒸腾速率作了测
定 ,结果为 :健康植株叶片蒸腾速率 80 mg·dm - 2 ·
h - 1 ( = 0. 123 mmol·m - 2 ·s- 1 ) ,而患病的植物叶片
蒸腾作用明显增强 ,为 120 mg· dm - 2 · h - 1 ( =
01185 mmol·m - 2 · s- 1 )。本文的测定结果是新竹
8月份的蒸腾速率为 3. 90 mmol·m - 2 ·s- 1 ,是张文
勤测定结果的 31. 7倍。导致毛竹蒸腾速率相差如
此悬殊的主要原因可能是研究方法的不一致 ,张文
勤应用的是常规离体测定 ,此法误差较大 ;而本文是
用 L i26400进行的活体测定 ,精度更高。另外 ,不同
测定年份的气候差异以及取样方法的不同均可影响
所测蒸腾速率的大小。
王俊刚等 [ 13 ]研究结果认为 : 1～2年生雷竹的蒸
腾速率为 0. 683 ±0. 025 mmol·m - 2 · s- 1 , 3～5年
生雷竹的蒸腾作用较弱 ( 0. 233 ±0. 013 mmol·m - 2
·s- 1 ) ,约为 1～2年生雷竹的 1 /3。本文同时期 ( 3
月份 )的测定结果表明 :当年生毛竹 3月份的蒸腾速
率为 0. 671 mmol·m - 2 ·s- 1 ,与 1～2年生雷竹的蒸
腾速率相当。
4. 2　毛竹蒸腾作用动态
毛竹夏、秋季的蒸腾日变化为双峰曲线 ,冬、春
季的蒸腾日变化为单峰曲线 ;毛竹蒸腾年动态变化
为单峰曲线 , 1月份最低 ,仅为 0. 29 mmol·m - 2 ·
s
- 1 ; 8月份最高 ,达 3. 90 mmol·m - 2 ·s- 1。与毛竹
光合动态相比 [ 11 ] ,不同季节毛竹的蒸腾作用与光合
作用日变化一致 ;年变化虽略有不同 ,光合年动态变
化为三峰曲线 ,蒸腾作用年动态变化为单峰曲线 ,但
是两者的季节变化动态是相同的 ,均为夏季 >秋季
>春季 >冬季。
由此可知 ,光合作用与蒸腾作用是相互统一的
生理活动 ,光合能力强时蒸腾剧烈 ,光合能力降低时
蒸腾也减弱 ,两者均受到植物本身的生理活性和气
候条件的综合影响。
4. 3　测定材料的讨论
本文研究的是当年生毛竹中部冠层枝条上部叶
片的蒸腾作用在不同时间尺度上的动态变化 ,而不
同年龄、不同冠层位置和方位、不同枝条部位的叶片
蒸腾特性仍有待进一步的系统研究。
因为选择的是当年生植株 ,翌年应当换叶。故
2004年春的测定数据应考虑该因素 ,其它“度 ”内叶
子的蒸腾作用等生理指标有待深入研究。
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