对玉兰属(Yulania) 5树种,即望春玉兰[Y .biondii (Pamp .)D .L.Fu]、紫玉兰[Y.liliiflora (Desr.)D .L .Fu]、玉兰[Y.denudata (Desr.)D .L.Fu]、腋花玉兰[Y .axilliflora (T .B .Zhao et al.)D .L .Fu]和舞钢玉兰[Y .wugangensis (T .B .Zhaoetal.)D .L .Fu]的生理指标作了测定,结果表明,5树种光合曲线较为相似,其光补偿点约10.0 μmol·m-2s-1,饱和光合有效辐射约1 000 μmol·m-2s-1,光呼吸平均为2.1μmol·m-2s-1。5树种光合曲线的差异主要体现在最大光合速率Pmax这一指标上,分别为:望春玉兰8.2 μmol·m-2s-1、紫玉兰8.0 μmol·m-2s-1、玉兰14.4μmol·m-2s-1、腋花玉兰11μmol·m-2s-1、舞钢玉兰15.3μmol·m-2s-1。5树种的CO2 补偿点分别为:望春玉兰127μmol·mol-1、紫玉兰62μmol·mol-1、玉兰52μmol·mol-1、腋花玉兰106μmol·mol-1、舞钢玉兰51μmol·mol-1。叶片水分利用效率分别为:望春玉兰0.14%、紫玉兰0.29%、玉兰0.16%、腋花玉兰0.20%、舞钢玉兰0.24% [molCO2·(molH2O)-1]。望春玉兰是辛夷的主要原植物,其水分利用效率较小、CO2 补偿点高,因此,丰产栽培时,要保证水分供应和林内通风透光,以利叶片的光合作用,提高辛夷产量。
The physiological parameters of five species, Yulania biondii (Pamp.) D. L. Fu, Y. liliiflora (Desr.) D. L. Fu,Y. denudata (Desr.) D. L. Fu, Y. axilliflora (T. B. Zhao et al.) D. L. Fu and Y. wugangensis (T. B. Zhao et al.) D. L. Fu were measured. Their light compensation point for photosynthesis was about 10.0 μmol·m-2s-1, the photosynthesis saturated PAR was about 1 000 μmol·m-2s-1, and the mean photo-respiration rate was 2.1 μmol·m-2s-1. The main photosynthetic difference among five species was the light saturated photosynthetic rate (pmax). The value of pmax of 5 species was 8.2 μmol·m-2s-1 for Y. biondii, 8.0 μmol·m-2s-1 for Y. liliiflora, 14.4 μmol·m-2s-1 for Y. denudata, 11 μmol·m-2s-1 for Y. axilliflora and 15.3 μmol·m-2s-1 for Y. wugangensis. The CO2 compensation point for leaf photosynthesis was 127 μmol·mol-1 for Y. biondii, 62 μmol·mol-1 for Y. liliiflora, 52 μmol·mol-1 for Y. denudata, 106 μmol·mol-1 for Y. axilliflora and 51 μmol·mol-1 for Y. wugangensis.WUE (water use efficiency) was also significantly different, and was 0.14% for Y. biondii, 0.29% for Y. liliiflora, 0.16% for Y. denudata, 0.20% for Y. axilliflora and 0.24% for Y. wugangensis. Y. biondii, the most important species for Xinyi medicine in China, its WUE was the lowest and its CO2 compensation point was the highest among all five species, therefore it was important to irrigate the plants in the water limited environment and to maintain a relatively sparse canopy in order to increase the bud yield of Xinyi.
全 文 :第 v|卷 第 t期
u s s v年 t 月
林 业 科 学
≥≤∞× ≥∂ ∞ ≥≤∞
∂²¯1v| o²1t
¤±qou s s v
玉兰属 x树种生理指标的对比研究
傅大立 李芳东
k中国林业科学研究院经济林研究开发中心 郑州 wxsssvl
赵天榜
k河南农业大学 郑州 wxsssul
靳三恒
k河南省南召县林业局 南召 wzwyxsl
高俊红
k郑州市二七区农业经济委员会 郑州 wxssssl
摘 要 } 对玉兰属k Ψυλανιαlx树种 o即望春玉兰≈ Ψq βιονδιι k°¤°³ql ⁄qqƒ∏ !紫玉兰≈ Ψq λιλιιφλορα k⁄¨ ¶µql
⁄qqƒ∏ !玉兰≈ Ψq δενυδατα k⁄¨ ¶µql ⁄qqƒ∏ !腋花玉兰≈ Ψq αξιλλιφλορα k× q
q«¤² ετ αλql ⁄qqƒ∏ 和舞钢
玉兰≈ Ψq ωυγανγενσισ k× q
q«¤² ετ αλql ⁄qqƒ∏ 的生理指标作了测定 o结果表明 ox树种光合曲线较为相
似 o其光补偿点约 ts qs Λ°²¯#°pu ¶pt o饱和光合有效辐射约 t sss Λ°²¯#°pu ¶pt o光呼吸平均为 u qt Λ°²¯#°pu
¶pt ∀x树种光合曲线的差异主要体现在最大光合速率 𰤬这一指标上 o分别为 }望春玉兰 { qu Λ°²¯#°pu¶pt !紫
玉兰 { qs Λ°²¯#°pu¶p t !玉兰 tw qw Λ°²¯#°pu¶pt !腋花玉兰 tt Λ°²¯#°pu¶pt !舞钢玉兰 tx qv Λ°²¯#°pu¶pt ∀x树种
的 ≤u 补偿点分别为 }望春玉兰 tuz Λ°²¯#°²¯ p t !紫玉兰 yu Λ°²¯#°²¯ p t !玉兰 xu Λ°²¯#°²¯ p t !腋花玉兰 tsy Λ°²¯
#°²¯ p t !舞钢玉兰 xt Λ°²¯#°²¯ p t ∀叶片水分利用效率分别为 }望春玉兰 s1tw h !紫玉兰 s1u| h !玉兰 s1ty h !腋
花玉兰 s1us h !舞钢玉兰 s1uw h ≈°²¯ ≤u#k°²¯ u lp t ∀望春玉兰是辛夷的主要原植物 o其水分利用效率较
小 !≤u 补偿点高 o因此 o丰产栽培时 o要保证水分供应和林内通风透光 o以利叶片的光合作用 o提高辛夷产量 ∀
关键词 } 玉兰属 o光合作用 o水分利用效率 o最大光合速率 o≤u 补偿点
收稿日期 }usst p s| p uw ∀
基金项目 }中国林业科学研究院基金课题/提高辛夷产量综合培育技术研究0 ∀
ΧΟΜΠΑΡΙΣΟΝ ΟΝ ΤΗΕ ΠΗΨΣΙΟΛΟΓΙΧΑΛ ΠΑΡΑΜΕΤΕΡΣ ΟΦ ΦΙς Ε
ΨΥΛΑΝΙΑ ΣΠΕΧΙΕΣ
ƒ∏⁄¤¯¬ ¬ƒ¤±ª§²±ª
k Νον2τιµβερ Φορεστρψ Ρεσεαρχη ανδ ∆εϖελοπµεντ Χεντεροφ ΧΑΦ Ζηενγζηουwxsssvl
«¤² ׬¤±¥¤±ª
k Ηεναν Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ζηενγζηουwxsssul
¬± ≥¤±«¨ ±ª
k Νανζηαν Φορεστ Βυρεαυ oΗεναν Προϖινχε Νανζηαοwzwyxsl
¤²∏±«²±ª
k Ζηενγζηου Ερθι Αγριχυλτυραλ Εχονοµιχ Χουνχιλ Ζηενγζηουwxssssl
Αβστραχτ } ׫¨ ³«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ³¤µ¤°¨ ·¨µ¶²©©¬√¨ ¶³¨¦¬¨¶o Ψυλανια βιονδιι k°¤°³ql ⁄qqƒ∏o Ψqλιλιιφλορα k⁄¨¶µql ⁄q
qƒ∏o Ψq δενυδατα k⁄¨¶µql ⁄qqƒ∏o Ψq αξιλλιφλορα k× q
q«¤² ετ αλql ⁄qqƒ∏¤±§ Ψq ωυγανγενσισ k× q
q
«¤² ετ αλql ⁄qqƒ∏º¨ µ¨ °¨ ¤¶∏µ¨§q׫¨¬µ¯¬ª«·¦²°³¨ ±¶¤·¬²± ³²¬±·©²µ³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶º¤¶¤¥²∏·ts qs Λ°²¯#°pu ¶pt o
·«¨ ³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶2¶¤·∏µ¤·¨§° º¤¶¤¥²∏·t sss Λ°²¯#°pu¶p t o¤±§·«¨ °¨ ¤± ³«²·²2µ¨¶³¬µ¤·¬²±µ¤·¨ º¤¶u qt Λ°²¯#°pu
¶pt q׫¨ °¤¬± ³«²·²¶¼±·«¨·¬¦§¬©©¨µ¨±¦¨ ¤°²±ª©¬√¨ ¶³¨¦¬¨¶º¤¶·«¨ ¬¯ª«·2¶¤·∏µ¤·¨§³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨ k𰤬l q׫¨ √¤¯∏¨
²© 𰤬 ²©x ¶³¨¦¬¨¶º¤¶{ qu Λ°²¯#°pu¶pt ©²µΨq βιονδιι o{ qs Λ°²¯#°pu¶pt ©²µΨqλιλιιφλοραotw qw Λ°²¯#°pu¶p t ©²µ
Ψq δενυδαταott Λ°²¯#°pu¶pt ©²µΨq αξιλλιφλορα ¤±§tx qv Λ°²¯#°pu¶pt ©²µΨq ωυγανγενσισq׫¨ ≤u ¦²°³¨ ±¶¤·¬²±
³²¬±·©²µ¯ ¤¨©³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶º¤¶tuz Λ°²¯#°²¯ p t ©²µΨq βιονδιι oyu Λ°²¯#°²¯ p t ©²µΨqλιλιιφλοραoxu Λ°²¯#°²¯ p t ©²µΨq
δενυδαταotsy Λ°²¯#°²¯ p t ©²µΨq αξιλλιφλορᤱ§xt Λ°²¯#°²¯ p t ©²µΨq ωυγανγενσισq ΩΥΕ kº¤·¨µ∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼l º¤¶
¤¯¶²¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ §¬©©¨µ¨±·o¤±§º¤¶s1tw h ©²µΨq βιονδιι os1u| h ©²µΨqλιλιιφλοραos1ty h ©²µΨq δενυδαταos1us h
©²µΨq αξιλλιφλορα ¤±§s1uw h ©²µΨq ωυγανγενσισq Ψq βιονδιι o·«¨ °²¶·¬°³²µ·¤±·¶³¨¦¬¨¶©²µ÷¬±¼¬°¨ §¬¦¬±¨ ¬± ≤«¬±¤o
¬·¶ ΩΥΕ º¤¶·«¨ ²¯º¨ ¶·¤±§¬·¶≤u ¦²°³¨ ±¶¤·¬²±³²¬±·º¤¶·«¨ «¬ª«¨¶·¤°²±ª¤¯¯©¬√¨ ¶³¨¦¬¨¶o·«¨µ¨©²µ¨¬·º¤¶¬°³²µ·¤±··²
¬µµ¬ª¤·¨·«¨ ³¯¤±·¶¬±·«¨ º¤·¨µ2¯¬°¬·¨§ ±¨√¬µ²±°¨ ±·¤±§·² °¤¬±·¤¬± ¤µ¨ ¤¯·¬√¨ ¼¯ ¶³¤µ¶¨ ¦¤±²³¼¬± ²µ§¨µ·²¬±¦µ¨¤¶¨ ·«¨ ¥∏§
¼¬¨ §¯²© ÷¬±¼¬q
Κεψ ωορδσ} Ψυλανια o°«²·²¶¼±·«¨¶¬¶o • ¤·¨µ∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼o ¤¬¬°∏° ³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨o≤u ¦²°³¨ ±¶¤·¬²± ³²¬±·
木兰科k¤ª±²¯¬¤¦¨¤¨ l玉兰属kΨυλανια ≥³¤¦«l植物是重要的绿化 !园林美化 !传统中药材 !香精原料
树种 o在速生用材林 !经济林 !城乡风景林 !水土保持林的栽培中占有重要地位 ∀玉兰属植物花蕾入药 o
统称辛夷 o是我国传统的中药材与出口物质 o因此 o玉兰属植物又统称为辛夷植物 ∀我国是玉兰属植物
的分布 !起源与多样性中心 o已有 u sss多 ¤的栽培与药用历史 ∀玉兰属树种光合与水分生理是辛夷高
产栽培的生理基础 o在对辛夷植物的资源分类与新品种选育研究基础上k傅大立 ot|||¤~t|||¥~usss¤~
usss¥~usstl o本文对玉兰属 x树种的光合作用 !水分生理作了初步研究 o以便为辛夷高产优质栽培模式
提供理论依据 ∀
t 材料与方法
1 .1 试验材料与试验地概况
参试玉兰属 x树种 o分别是 }望春玉兰≈ Ψq βιονδιι k°¤°³ql ⁄qqƒ∏ !紫玉兰≈ Ψq λιλιιφλορα k⁄¨ ¶µql
⁄qqƒ∏ !玉兰≈ Ψq δενυδαταk⁄¨ ¶µql ⁄qqƒ∏ !腋花玉兰≈ Ψq αξιλλιφλορα k× q
q«¤² ετ αλql ⁄qqƒ∏
和舞钢玉兰≈ Ψq ωυγανγενσισ k× q
q«¤² ετ αλql ⁄qqƒ∏ ∀试验地设在河南鲁山县林场 o地理坐标
vvβwwχ o∞ttuβwyχ o海拔高 tus ° o年平均气温 tw q{ ε o年平均降水量 |xs °°∀沿岸滩地 o土壤肥力 !保水
力差 o灌溉条件好 ∀造林密度 v ° ≅ w ° o树龄 tu ¤∀
1 .2 试验研究与分析方法
采用美国 ¬2≤²µ公司生产的 ¬p ywss光合作用分析系统测定 ∀具体方法是 }在田间条件下 o每日
{ }vs ∗ tt }vs o在气温 tx ∗ u{ ε o空气相对湿度 ws h ∗ {x h条件下 o对玉兰属 x树种的单叶光合速率
kΠ±l !蒸腾速率k ΤΡl !胞内 ≤u 浓度k Χιl等进行活体测定 o同时记录光合有效辐射k ΠΑΡl !空气温度
k Τ¤l !叶面温度k Τ¯ l !空气 ≤u 浓度k Χ¤l !空气相对湿度k ΡΗl !叶面相对湿度k Ησl !
¤¯ 2¯
¨ µµ¼指数k ΒΒl
等生理或生态因子指标 ∀
光合作用强弱通常用叶面净光合速率k Π±l来表示 o光合速率与其所吸收的光量子通量的关系可以
用以下公式表达k李芳东等 ot||{ ~׫²µ±¯ ¼¨ ot|zyl }
Π± ρ§ n ΑΘ𰤬ΠkΑΘ n 𰤬l ktl
式中 oΠ±为叶面净光合速率kΛ°²¯#°pu¶p tl oρ§为叶片白天的呼吸速率kΛ°²¯#°pu¶p tl oΑ为光量子效率
k°²¯ ≤u#°²¯ p t ∏´¤±·¤l oΘ为叶面吸收的光合有效辐射kΛ°²¯ ∏´¤±·¤#°pu¶p tl o𰤬为叶片的最大光合速
率kΛ°²¯#°pu¶p tl ∀
光量子效率随空气中 ≤u 的浓度与叶片温度的变化而变化k∞«¯ µ¨¬±ª¨µot|{tl o从光合作用的生物
化学模拟可以导出k∂²± ≤¤¨ °°¨ µ¨µot|{t ~ ¦∏µ·µ¬¨ ot||vl }
Α Α¨k Χ¤ p # 3 lΠ≈wk Χ¤ n u # 3 l kul
式中 oΑ¨ 为电子传递的光量需求量 o是一个常数 o为 s qv{x k¦∏µ·µ¬¨ ot||vl oΧ¤ 为空气中 ≤u 浓度
kΛ°²¯#°²¯ p tl o# 3 为白天呼吸速率为零时光合速率的 ≤u 补偿点kΛ°²¯#°²¯ p tl o# 3 与叶温k Τ¯ l的关系
可以用公式计算k
µ²²®¶ot|{xl }
# 3 wu qx n t qy{k Τ¯ p uxl n s qstuk Τ¯ p uxl kvl
式中 oΤ¯ 的单位是 ε ∀当叶温为 tx ∗ ux ε 时 oΑ值可用 s qsy近似计算k李芳东等 ot||{l ∀
水分蒸腾对植物表面能量平衡的调节有很重要的作用k²±·¨¬·«ot|yxl ∀由于水分是植物体内化学
反应 !物质转换与输送的媒体 o水分过度的丧失会导致植物生长发育受到阻碍k≥¯ ¤·¼¨ µot|yz ~²½¯²º¶®¬o
t|zwl ∀但伴随植物的气孔张开与二氧化碳向植物叶片内的扩散 o水分蒸腾也是不可避免 o即水分蒸腾
与光合作用紧密相关k • ²±ªot|z|l ∀国内外近 us ¤的研究结果 o证明了蒸腾速率与光合速率的紧密相
关性 o且光合速率与蒸腾速率的比值k或水分利用效率l在 t §内的变化可用气孔控制最优化理论进行
描述k
¬¨µ«∏¬½¨ ±ot|yx ~≤²º¤±ot|zz¤~פ±±¨ µot|{tl ∀水分利用效率是植物物质生产和水分消耗之间关
系的重要综合指标 o这一指标在部分植物上有了比较深入的研究 o从群体 !植株和单叶等不同层次上进
xw 第 t期 傅大立等 }玉兰属 x树种生理指标的对比研究
行了表达k周国逸 ot||z ~×¼µ¨¨ot|{u ~ ¬¨§±¨ µot|zy ~ ¼¨¨ µot|{t ~ • «¬·¨«¨¤§ot|{t ~ • ¤±ªot|zzl ∀在
整个生长期内 o作物的水分利用效率都比较稳定k≤²º¤±ot|zz¥l ∀本文玉兰属树种的水分利用效率
k ΩΥΕl也采用光合速率k Π±l与蒸腾速率k ΤΡl的比值来计算 ∀
u 结果与分析
2 .1 不同树种叶片光量子光合反应曲线的差异
叶片光量子光合反应曲线 o是植物光合能力与模型的重要基础 o对玉兰属 x树种的光量子光合反应
曲线进行测定 o并用公式ktl进行拟合 o其结果如图 t ∀
图 t 玉兰属 x树种单叶光量子光合反应曲线
ƒ¬ªqt °«²·²¶¼±·«¨·¬¦ ΠΑΡ µ¨¶³²±¶¨ ²©·«¨ ¯¨ ¤√¨ ¶²©©¬√¨ Ψυλανιᶳ¨¦¬¨¶
≠舞钢玉兰 Ψq ωυγανγενσισ~ 玉兰 Ψq δενυδατα ~
≈腋花玉兰 Ψq αξιλλιφλορα ~ …望春玉兰 Ψq βιονδιι ~
紫玉兰 Ψqλιλιιφλορα q
图 t为玉兰属 x种树种在气温 !空气相对湿
度 !≤u 等条件相对稳定的情况下的单叶光量子
光合反应曲线 o即不同光照条件下单叶的净光合
速率 ∀从图 t中可以看出 ox种树种的光量子光
合反应曲线较为相似 o均可用方程ktl拟合 ∀光通
量是影响叶片光合作用的最主要因子 o随着光通
量的增加 o光合速率逐渐增加 o但当光通量增加到
一定程度时 o光合速率不再显著增加 ∀玉兰属 x
树种的饱和光合有效辐射k ΠΑΡl约为 t sss Λ°²¯#
°pu¶p t o当 ΠΑΡ大于该值时 o光合速率随 ΠΑΡ 的
变化不显著 o光饱和现象较为明显 ∀x树种的光
补偿点也较为相似 o为 z qs ∗ tu qx Λ°²¯ #°pu¶pt o
平均为 ts qs Λ°²¯#°pu¶p t ∀x树种的光呼吸kρ§l
的变化也较小 o平均为 u qt Λ°²¯#°pu¶p t ∀
叶片光量子光合反应曲线决定于 v个参数 }
Α!𰤬以及 ρ§ o其中 Α为常数ks qsyl或变化极小 o
ρ§占叶片净光合速率较小 o且变化不明显 o不同时期光量子光合反应曲线的变化主要起因于 𰤬的变
化 ∀图 t也反映 x树种光量子光合曲线的差异主要体现在最大光合速率 𰤬的差异上 ∀
图 u 玉兰属 x树种叶片光合反应曲线参数
ƒ¬ªqu ¤¬¬°∏°¯¨¤©³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨¶²©©¬√¨ Ψυλανιᶳ¨¦¬¨¶
图 v 望春玉兰和舞钢玉兰单叶 ≤u 光合反应曲线
ƒ¬ªqv ¨¤©³«²·²¶¼±·«¨·¬¦≤u µ¨¶³²±¶¨ ²© Ψq βιονδιι
¤±§ Ψq ωυγανγενσισq
≠舞钢玉兰 Ψq ωυγανγενσισ~ 望春玉兰 Ψq βιονδιι q
yw 林 业 科 学 v|卷
图 u为玉兰属 x树种光合反应曲线参数k𰤬l o从图 u可以看出 o望春玉兰 !紫玉兰的光合参数 𰤬
的值较小 o分别为 { qu和 { qs Λ°²¯#°pu¶p t o腋花玉兰为 tt qs Λ°²¯#°pu¶p t o玉兰为 tw qw Λ°²¯#°pu¶pt o舞
钢玉兰的光合参数 𰤬的值最大 o为 tx qv Λ°²¯#°pu¶p t o这主要是由不同树种叶片中光合酶k∏
°l活性
的差异而决定的 ∀
2 .2 不同树种叶片 ≤2 光合反应曲线
据测定 o望春玉兰 !腋花玉兰 !紫玉兰 !玉兰 !舞钢玉兰 x种树种在光照 !气温和空气相对湿度等条件
相对稳定的情况下 o不同 ≤u 浓度单叶的光合反应曲线为直线 ∀图 v显示了望春玉兰和舞钢玉兰 u树
种的 ≤u 光合反应曲线 ∀二氧化碳供应速度对光合速率的快慢有着重要的影响 o二氧化碳浓度与其供
应速度呈正相关 ∀二氧化碳供应速度的快慢还取决于气孔传导率k²±¨ ¶ot|zv ~ƒ¤µ´∏¤µot|{ul ∀气孔传
导率又受许多因子的影响k¤µ√¬¶ot|zy ~¨∏±¬±ªot||sl o目前尚未有一个比较完整的气孔传导率的基本
模型 ∀自然条件下 o玉兰属 x树种二氧化碳浓度与光合速率呈正比 o因此 o辛夷植物栽培时 o适宜密度 o
保持林内的通风条件 o对辛夷的高产有重要作用 ∀
x树种单叶光合的 ≤u 补偿点为 xs ∗ tvs Λ°²¯#°²¯ p t o其中 o望春玉兰 !腋花玉兰 !紫玉兰 !玉兰 !舞
钢玉兰分别为 tuz !tsy !yu !xu !xtΛ°²¯#°²¯ p t ∀从 ≤u 补偿点上来看 o紫玉兰与玉兰 !舞钢玉兰相似 o这可
能与树种特性有关 ∀
2 .3 不同树种叶片光量子水分利用效率反应曲线
植物的蒸腾速率除受土壤水分的影响k李芳东等 ot||{¥~ ≤²º¤±ot|yx ~ ƒ §¨¨µ¨µot|{u ~ ¬·¦«¬¨ o
t|zvl外 o还受光合有效辐射强弱的影响 o通常随光照的增强而增强kפ±±¨ µot|zy ~¤√¬¶ot|{xl ∀图 w为
望春玉兰 !腋花玉兰 !紫玉兰 !玉兰 !舞钢玉兰 x种树种在气温 !空气相对湿度 !≤u 浓度等条件相对稳定
的情况下 o不同光照条件下单叶的水分利用效率的变化 ∀从图 w可以看出 ox种树种的光量子水分利用
效率反应曲线与光量子光合反应曲线的变化趋势较为相似 o因为水分利用效率与光合速率直接相关 o由
于增加了水分蒸腾这一因素 o使种间的差异更为明显 ∀当光通量大于光补偿点后 o随着光通量的增加 o
ΩΥΕ也快速增加 o当 ΠΑΡ达到光饱和点k约 t sss Λ°²¯#°pu¶p tl或近光饱和点时 oΩΥΕ达到最大值 o随
着光照的继续增强 oΩΥΕ反而有所下降或基本呈一较稳定的状态 o说明玉兰属 x树种的蒸腾作用与光
合作用对光的反应有所差异 ∀
图 w 玉兰属 x树种单叶水分利用效率
ƒ¬ªqw ¨¤© ΩΥΕ ²©©¬√¨ Ψυλανιᶳ¨¦¬¨¶
≠舞钢玉兰 Ψq ωυγανγενσισ~ 玉兰 Ψq δενυδατα ~
≈腋花玉兰 Ψq αξιλλιφλορα ~ …望春玉兰 Ψq βιονδιι ~
紫玉兰 Ψqλιλιιφλορα q
图 w还表明 o玉兰属 x树种叶片水分利用效
率的种间差异较大 o主要表现在紫玉兰的 ΩΥΕ
最大 o为其它种的 t qu ∗ u qs倍 ∀单叶最大水分利
用效率紫玉兰为 s1u| h k°²¯ ≤u#°²¯ p t u l o舞
钢玉兰为 s1uw h o腋花玉兰为 s1us h o玉兰为
s1ty h o望春玉兰为 s1tw h ∀
紫玉兰与望春玉兰的最大光合速率相近 o但
ΩΥΕ却差别最大 o相差达 u qs倍 o这从另一方面
反映出两树种间的差异 ∀望春玉兰是辛夷的主要
原植物 o其最大光合速率和水分利用效率均较小 o
而 ≤u 补偿点又最高 o因此 o望春玉兰栽培时 o要
选择水分条件或灌溉条件较好的地方 o以提供充
足的水分供应 o同时 o要注意密度不能过大 o保持
林内通风透光 o这样有利于望春玉兰叶片的光合
作用 o提高辛夷产量 ∀
2 .4 树冠部位 !叶龄对舞钢玉兰生理指标的影响
图 x为在气温 !空气相对湿度 !光照kt sss Λ°²¯#°pu¶p tl等相对稳定条件下 o舞钢玉兰树冠不同部
zw 第 t期 傅大立等 }玉兰属 x树种生理指标的对比研究
位 !枝条上不同叶片k叶龄不同l的光合速率与水分利用效率 o顶叶k叶 tl因尚未完全展开 o未作测定 ∀
可以看出 o光合速率随采叶树冠部位 !叶龄的变化较为明显 o最大值为 ty qv Λ°²¯#°pu¶p t o最小值为 { qy
Λ°²¯#°pu¶p t o最大值与最小值相差近 t倍 o近冠顶叶片的光合速率通常大于近冠基的叶片 ~叶龄对叶片
光合速率也有较大的影响 o当叶片完全展开后 o即可达较大的光合速率 o并能保持一段时间 o随着叶龄的
继续增加 o其光合能力有逐渐下降的趋势 ∀
舞钢玉兰叶片水分利用效率随着树冠部位 !叶龄的变化相对较小 o其水分利用效率最大值为
s1tx| h o而最小值为 s1tvt h o相差仅 us h o这说明 o水分利用效率是一个较为稳定的指标 o其受叶龄 !枝
条部位 !树冠部位等的影响不大 ∀
图 x 舞钢玉兰树冠顶部与基部单叶光合
速率及水分利用效率
ƒ¬ªqx ¨¤©³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨ ¤±§ ΩΥΕ ²©·«¨ ¯¨ ¤√¨ ¶±¨ ¤µ
·«¨ ·²³²µ·«¨ ¥¤¶¨ ²© Ψq ωυγανγενσι󷵨¨¦µ²º±q
≠冠顶叶片光合速率 Π± ²©¯¨ ¤√¨ ¶²©¦µ²º±·²³~
冠基叶片光合速率 Π± ²©¯¨ ¤√ ¶¨²©¦µ²º± ¥¤¶¨ ~
≈冠顶叶片水分利用效率 ΩΥΕ ²©¯¨ ¤√¨ ¶²©¦µ²º±·²³~
…冠基叶片水分利用效率 ΩΥΕ ²©¯¨ ¤√ ¶¨²©¦µ²º± ¥¤¶¨ q
从图 x还可以算出 o树冠顶部的枝端叶片与
树冠基部的枝端叶片 o因叶龄较小 o冠顶与冠基的
光合速率差异较大k叶 u !v !wl o但随着叶龄的增
大 o树冠顶部与基部的叶片光合速率趋于一致k叶
x !y !z !{ !|l ∀
v 结论
玉兰属 x树种的光量子光合反应曲线较为相
似 o光补偿点约为 ts qs Λ°²¯#°pu¶p t o饱和光合有
效辐射约为 t sss Λ°²¯#°pu¶p t o光呼吸的变化也
较小 o平均为 u qt Λ°²¯#°pu¶p t ∀x树种光量子光
合曲线的差异主要体现在最大光合速率 𰤬的差
异上 ∀望春玉兰 !紫玉兰的 𰤬的值较小 o分别为
{ qu和 { qs Λ°²¯#°pu¶p t o腋花玉兰为 tt qs Λ°²¯#
°pu¶pt o玉兰为 tw qw Λ°²¯#°pu¶p t o舞钢玉兰 𰤬
的值最大 o为 tx qv Λ°²¯#°pu¶p t o这主要是由不同
树种叶片中光合酶活性k∏
°l的差异而决定的 ∀
在自然条件下 ox树种的二氧化碳光合反应
曲线为直线 ∀x树种的 ≤u 补偿点在 xs ∗ tvs Λ°²¯#°²¯ p t间 o望春玉兰和腋花玉兰的 ≤u 补偿点较高 o
分别是 tuz和 tsy Λ°²¯ #°²¯ p t ~紫玉兰 !玉兰 !舞钢玉兰的 ≤u 补偿点较低 o分别为 yu !xu和 xt Λ°²¯ #
°²¯ p t ∀这种差异可能与树种的光合特性有关 ∀望春玉兰栽培时 o适宜密度 o保持林内的通风条件 o对辛
夷的高产有重要作用 ∀
x树种叶片的光量子水分利用效率反应曲线变化趋势也较为相似 o但 x树种叶片最大水分利用效
率的种间差异较大 o主要表现在紫玉兰的 ΩΥΕ最大 o为 s1u| h k°²¯ ≤u#°²¯ p t u l o是其它种的 t qu ∗
u qs倍 o舞钢玉兰为 s1uw h o腋花玉兰为 s1us h o玉兰为 s1ty h o望春玉兰为 s1tw h ∀紫玉兰与望春玉兰
的最大光合速率相近 o但 ΩΥΕ却差别最大 o相差达 u qs倍 o这从另一方面反映出了两种间的差异 ∀
光合速率则随叶片所处的树冠部位 !叶龄的变化而明显变化 o近冠顶叶片的光合速率通常大于近冠
基的叶片 ~当叶片完全展开后 o其光合速率通常即可达较大的光合速率 o并能保持一段时间 o随着叶龄的
继续增加 o其光合能力有逐渐下降的趋势 ∀水分利用效率是一个较为稳定的指标 o随叶龄 !枝条部位 !树
冠部位等的变化不大 o是一个较为稳定可靠的生理指标 ∀
望春玉兰是辛夷植物中栽培最广 !药用质量最好的树种 o其花蕾也被作为辛夷正品之一 ∀望春玉兰
最大光合速率和水分利用效率均较小 o而 ≤u 补偿点又最高 o因此 o丰产栽培时 o要选择水分条件或灌
溉条件较好的地方 o以提供充足的水分供应 o同时 o要注意适当疏植 o保持林内通风透光 o这样可有利于
望春玉兰的光合作用 o提高辛夷产量 ∀
{w 林 业 科 学 v|卷
参 考 文 献
傅大立 o赵东方 o高 超等 q辛夷选择指标与选择指数的研究 q林业科学研究 ot|||¤otukwl }vxs ∗ vxy
傅大立 o赵天榜 o孙卫邦等 q关于木兰属玉兰亚属分组问题的探讨 q中南林学院学报 ot|||¥ot|kul }y ∗ tt
傅大立 q河南木兰属一新栽培变种 q经济林研究 ousss¤ot{kul }wy ∗ wz
傅大立 q辛夷植物研究进展 q经济林研究 ousss¥ot{kvl }yt ∗ yw
傅大立 q玉兰属的研究 q武汉植物学研究 ousst ot|kvl }t|t ∗ t|{
李芳东 o傅大立 o王保平 q桐麦间作系统小麦群体光合量及其与产量的关系 q北京林业大学学报 ot||{¤ouskvl }ts{ ∗ ttx
李芳东 o王保平 o傅大立 q桐麦间作系统小麦蒸腾速率和水分利用效率变化的研究 q北京林业大学学报 ot||{¥ouskvl }ttx ∗ tut
周国逸 q生态系统水热原理及其应用 q北京 }气象出版社 ot||z
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|w 第 t期 傅大立等 }玉兰属 x树种生理指标的对比研究