全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　May２０１３,３３(３):３１３－３１８　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．３９６９/j．issn．１０００Ｇ３１４２．２０１３．０３．００６
庞静,吴沿友,邢德科．喀斯特环境下两种生物质能源植物的光合产能[J]．广西植物,２０１３,３３(３):３１３－３１８
PangJ,WuYY,XingDK．Photosyntheticenergyproductionbytwospeciesofbiomassenergyplantsunderkarstenvironment[J]．Guihaia,２０１３,３３(３):
３１３－３１８
喀斯特环境下两种生物质能源植物的光合产能
庞　静１,吴沿友１,２,∗,邢德科１
(１．现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏大学 农业工程研究院,
江苏 镇江２１２０１３;２．中国科学院地球化学研究所,环境地球化学国家重点实验室,贵阳５５０００２)
摘　要:以贵州省贞丰县鲁荣乡五个地区为采样点,选择各点生长良好、树龄４~５a的野生成年麻疯树与油
桐作为研究对象,测定采样点土壤的理化性质和植物的光合、叶绿素荧光参数及干质量热值.结果表明:土壤
磷含量的大小顺序为许妹＜沙坝＜喜朝＜孔索＜里外;土壤 HCO－３ 含量大小顺序为许妹＞喜朝＞里外＞孔
索＞沙坝.土壤pH＞８时,土壤有效磷含量越高或者 HCO－３ 含量越低,麻疯树与油桐光合能力越强,同一生
长点的麻疯树光合与抗胁迫能力都高于油桐.麻疯树和油桐热值均随土壤磷含量增加而增大,随土壤 HCO－３
含量增加而减小.油桐抗逆性差于麻疯树,但产能多于后者.因此,可以依据土壤的理化性质选择种植麻疯
树和油桐.
关键词:麻疯树;油桐;净光合速率;叶绿素荧光;热值
中图分类号:Q９４５　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１３)０３Ｇ０３１３Ｇ０６
Photosyntheticenergyproductionbytwospeciesof
biomassenergyplantsunderkarstenvironment
PANGJing１,WUYanＧYou１,２∗,XINGDeＧKe１
(１．KeyLaboratoryofModernAgriculturalEquipmentandTechnology,MinistryofEducation&JiangsuProvince,
InstituteofAgriculturalEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang２１２０１３,China;２．StateKeyLaboratoryof
EnvironmentalGeochemistry,InstituteofGeochemistry,ChineseAcademyofSciences,Guiyang５５０００２,China)
Abstract:TheexperimentwasconductedinfivesamplingsitesinLurongTown,ZhenfengCounty,GuizhouProvince．
Fourtofiveyears’oldwildJatrophaCurcasL．andVerniciaFordi H．whichgrewwelineachsamplingsitewere
studiedbyanalyzingphotosynthesischaracteristics,chlorophylfluorescencefeaturesandgrosscalorificvalue,meanＧ
while,physicalandchemicalpropertiesofsoilsweredetermined．Theresultsshowedthatthecontentsequenceofsoil
availablephosphoruswasXumei＜Shaba＜Xichao＜Kongsuo＜Liwai,andthatofsoilbicarbonatewasXumei＞
Xichao＞Liwai＞Kongsuo＞Shaba．WithpH＞８,thehigherthesoilavailablephosphoruscontentorthelowerthesoil
bicarbonatecontentwas,thehigherthephotosyntheticcapacityofJ．curcasandV．fordi were．Atsamesampling
site,thephotosyntheticcapacityandstressresistenceabilityofJ．curcaswerebetterthanV．fordi．ThegrosscaloＧ
rificvalueofbothJ．curcasandV．fordiiincreasealongwiththesoilavailablephosphoruscontentincreased,while
decreasewiththesoilbicarbonatecontentincreased．AlthoughthestressresistenceabilityofV．fordi wasalittle
lowerthanthatofJ．curcas,itcouldaccumulatemoreenergy．Therefore,plantinganddevelopingJ．curcasandV．
fordiicouldbeselectedaccordingtothephysicalandchemicalpropertiesofsoils．
收稿日期:２０１２Ｇ１１Ｇ０２　　修回日期:２０１３Ｇ０３Ｇ２３
基金项目:国家自然科学基金 (３１０７０３６５);中国科学院百人计划项目
作者简介:庞静(１９８６Ｇ),女,河北张家口市人,硕士研究生,研究方向为生物质能源,(EＧmail)jing１９８６３１９＠１６３．com.
∗通讯作者:吴沿友,博士,教授,博士生导师,研究方向为环境地球化学,(EＧmail)yanyouwu＠ujs．edu．cn.
Keywords:J．curcas;V．fordii;netphotosyntheticrate;chlorophylfluorescence;grosscalorificvalue
　　贵州是世界上喀斯特发育典型的地区之一,喀
斯特地貌占全省土地面积的６１．９％(潘学军等,
２０１１),是中国的喀斯特省(陈川等,２００６).该地区
土壤多具低磷、高重碳酸盐的特性,严重制约着植物
的生长发育,导致生态环境极其脆弱,容易引发石漠
化.而随着该地区石漠化程度的加剧,植物群落种
类减少,植被受到破坏(姜运力等,２００６),生产力低
下,导致全省的经济发展落后,生态环境恶化,加速
石漠化进程,形成恶性循环.有研究发现,草本植物
的盖度与土壤有效磷含量呈显著正相关,营养的缺
乏限制植物的生长(高昇等,２０１２);另外,营养胁迫
(低磷)对植物的叶绿素荧光参数有显著负效应,抑
制植物捕获及转化光能用于光化学反应的相关能力
(王程媛等,２０１２).碳酸盐岩的溶蚀作用还形成大
量碳酸氢根离子,使土壤上覆层呈现高重碳酸盐的
环境,严重阻碍植物进行光合作用.重碳酸盐的增
加会抑制光合色素的合成,破坏光合机构,进而抑制
植物的光合活性(Cavalietal．,２０１１).能源植物麻
疯树(Jatrophacurcas)和油桐(Verniciafordii)都
是耐瘠薄的抗逆植物,同属大戟科,但是有关低磷和
高重碳酸盐胁迫对这两种能源植物光合和叶绿素荧
光参数影响的研究还未见报道.
麻疯树是近年来发展起来的能源植物,其耐干
旱、耐瘠薄的特性使其成为优选能源植物(Wanget
al．,２０１１;Raoetal．,２０１２).Maesetal．(２００９)研
究了干旱胁迫对麻疯树的影响,结果表明麻疯树有
极强的抗旱能力,其他研究大多集中在麻疯树种子
的产油率及其经济价值方面(吴伟光等,２０１０),其产
油率高、生物柴油转化率高的优点得到广泛认可.
而油桐在我国的种植已有上千年历史,常以油桐果
提炼的桐油出口国外,在国际上享有很高的声誉,桐
油出口产量和质量高居世界第一位.关于油桐的研
究则大多集中在桐油的提取和利用(张天顺等,
２０１０;黄福长,２０１１).从植物的热值方面评价麻疯
树和油桐产油潜能的报道较少.
国外对植物热值的研究开始于１９３４年Long
(１９３４)对向日葵不同部位叶片的测定,随后,Goley
(１９６１)应用氧弹式热量计对热带雨林至极地泰加林
主要植物群落中优势植物种类的平均热值进行了测
定.我国对植物热值的研究见著于２０世纪８０年代
初(刘灿等,２０１２).热值是能量的尺度,是衡量植物
对太阳辐射能利用率的重要指标,反映了植物光合
作用中固定太阳辐射能的能力,热值大小直接反映
植物净光合速率的高低,热值高,净光合速率就高,
对有机物的积累高,产量就高.
如果将两种能源植物的非粮、生物质能源特性
与喀斯特生态恢复相结合,充分利用贵州省大面积
的喀斯特荒废土地,便可以实现不与民争粮,同时为
我国生物柴油生产提供原料,并且改善当地生态环
境的目标,具有深远的社会意义和生态经济价值.
所以,本研究选取喀斯特环境下生长的麻疯树
和油桐为实验材料,通过叶绿素含量、净光合速率、
叶绿素荧光参数以及茎、叶中热值的测定,分析喀斯
特环境下这两种能源植物的光合特性及其茎、叶能
值的变化规律,对比研究野生麻疯树和油桐光合产
能的变化规律及其喀斯特岩溶环境的生态适应性,
以期为喀斯特岩溶地区适生能源植物的选育和广泛
种植提供理论依据.
１　材料与方法
１．１土壤样品的采集与分析方法
土壤样品采集于贵州省安顺市贞丰县鲁容乡的
许妹、喜朝、孔索、里外和沙坝５个不同生长点.土
样在自然条件下风干、研磨,过０．２５mm筛后分析
土壤样品的化学指标.
土壤pH使用电极法测定,水土比为５∶１;土
壤中速效磷含量采用 NaHCO３浸提—钼锑抗分光
光度计法测定;土壤中HCO－３ 含量采用双指示剂—
中和滴定法测定;土壤全氮的测定选用开氏消煮法;
速效钾的测定方法是NH４OAc浸提—火焰光度法;
土壤中有机质的测定选用高温干烧法.每个样品的
测定重复３次.
１．２采样点自然条件及光合特性的测定
５个采样点的光照强度(PAR(μmol􀅰mＧ２􀅰sＧ１))
基本一致,分别是许妹(９３５．７),喜朝(９８５．５),孔索
(１００２．５),里外(１０４２．７),沙坝(９８７．３);温度差只在
±５℃以内,分别是许妹(３０．９),喜朝(３３．２),孔索
(３１．６),里外(３１．３),沙坝(２９．５);大气CO２浓度(ppm)
几乎一样,分别为许妹(４１５．４),喜朝(４０５．６),孔索
(４１２．８),里外(４１１．６),沙坝(４１５．８).利用LIＧ６４００便
携式光合测定仪(LIＧCOR,Lincoln,NE,USA)于上午
４１３ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３３卷
９:００至１１:３０对植物叶片的光合作用进行测定(该时
间段植物光合作用较为活跃,最能代表植物光合碳同
化能力(时丽冉等,２０１０)).每个地区的油桐和麻疯
树选取树龄为４~５a,长势良好且无病虫害和机械损
伤的６株植物,每株植物选取枝条从顶端往下数第４
片充分展开且生长状况良好的叶片进行测定,每一叶
片重复测定３次,每株植物重复测定３片叶片.
１．３叶绿素含量的测定
叶绿素含量用SPADＧ５０２叶绿素含量测量仪测
定,在各植株上随机选取生长良好的叶片进行测定.
每个处理下选取６株植物进行测定,每株植物叶片
重复测定３次.
１．４叶绿素荧光参数的测定
用德国 HeinzWalzGmbH 公司生产的IMＧ
AGINGＧPAM调制式叶绿素荧光仪,对每个地区的
油桐和麻疯树进行叶绿素荧光特性的测定,测定指
标包括PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的
潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ捕获激发能的效率(Fm/
Fo)和PSⅡ表观光合电子传递速率(ETR)等荧光
参数,测定前先将叶片暗适应２０min,每个处理下
选取６株植物进行测定,每株植物叶片重复测定３
次,叶片的选取同光合特性的测定.
１．５茎、叶中热值的测定
叶片是植物进行光合作用的主要器官,其生理
活动最活跃,含有较多的高能有机物,研究表明,高
等植物干质量平均热值除繁殖体外,叶片干重热值
在植物各部分热值中最高(何晓等,２００７).
将上述测定之后的同一植株的叶片收集保存于
密封袋中,于江苏大学农业工程研究院生理生化分
析实验室进行茎、叶中能值的测定.将带回的叶片
和茎放入烘箱在１０５℃杀青２h,然后在７５℃下烘
干至衡重.烘干后用研钵分别研磨至粉末状,再用
XRYＧ１B型氧弹热量计测定其热值.
１．６数据处理
数据用Excel,SPSS等软件统计分析,并整理
和作图.对两种植物在不同采样点各指标值之间分
别进行差异显著性分析,采用SPSS分析软件进行
５％显著水平上的单因素方差分析,对平均值进行
LSD多重比较.测定结果采用统计方法,统计分析
采用的软件是SPSS,用LSD多重分析法检验结果
的差异显著性.
２　结果与分析
２．１五个取样点土壤的主要化学指标
从表１中看出,土壤N、K及有机质含量都相对较
高,足以满足植物生长所需,不会对植物生长形成胁
迫.而土壤由于长期风化,雨水冲刷等原因,导致其
HCO－３ 含量相对较低,但土壤都为碱性土,其中沙坝土
壤pH值为７．５４,而其余４个土样的pH皆大于８.并
且从表中看出,除沙坝点外,土壤pH值越高,则土壤有
效P含量则越低.５个采样点的磷含量差异显著.
表１　五个取样点土壤的主要特征 (样品数n＝３)
Table１　Chemistrycharacteristicsofsoilatfivesamlpingsites(samplesn＝３)
采样点
Samlpingsite
酸碱度
pH
磷含量
Pcontent
(mg􀅰kgＧ１)
HCO－３ 含量
HCO－３content
(mmol􀅰kgＧ１)
全氮含量
Ncontent
(mg􀅰kgＧ１)
速效钾含量
Kcontent
(mg􀅰kgＧ１)
有机质含量
Organicmattercontent
(％)
许妹 (Xumei) ８．１１±０．０５a ０．５０±０．０２e １．３８±０．０８a １７．０６±０．１４d ５１．５７±０．６３c ８．９０±０．３０a
喜朝 (Xichao) ８．０６±０．０６a ０．９１±０．０２c １．１２±０．０６b ２７．３３±０．３８b ５０．４５±０．５７c ７．９２±０．２７b
孔索 (Kongsuo) ８．０３±０．１２a １．８６±０．０５b １．０３±０．０４b ２７．４４±０．３３b ５４．３２±０．１６b ３．７６±０．０７d
里外 (Liwai) ８．０１±０．０７a ３．０８±０．０４a １．０９±０．０６b ３７．８５±０．５５a ７２．５４±０．５９a ６．４８±０．０５c
沙坝 (Shaba) ７．５４±０．０８b ０．６５±０．０３d ０．７９±０．０７c ２２．０３±０．６０c ４５．８５±０．１９d ７．５６±０．３４b
　注:平均值±标准误差后面字母表示在同一显著水平P≤０．０５下,通过单因素方差分析与t检验对同一列进行差异显著性分析.下同.
　Note:Themean±folowedbydifferentlettersinthesamecolumndiffersignificantlyatP≤０．０５,accordingtooneＧwayANOVAandttest．
Thesamebelow．
２．２不同生长地区麻疯树、油桐光合特性的变化
从表２、表３看出,许妹、喜朝、孔索和里外生长的
麻疯树和油桐拥有较高的叶绿素含量和气孔导度,大
都显著高于沙坝,说明许妹、喜朝、孔索和里外土壤较
高的pH有助于麻疯树和油桐叶绿素的合成,并且气孔
开度较好.此外,孔索和里外生长的麻疯树和油桐的
净光合速率显著高于喜朝和许妹,主要是由于孔索和
里外土壤的有效磷含量高,而HCO－３ 含量低.而水分
利用效率(wateruseeficiency,WUE)通常用净光合速
率/蒸腾速率表示植物对水分的利用水平,是消耗单位
重量水分所产生的同化物质的量.植物通过调节气孔
的开张程度来提高水分的利用效率,同时维持较高的
５１３３期　　　　　　　　　　庞静等:喀斯特环境下两种生物质能源植物的光合产能
光合速率,这是植物适应环境的明显特征(Xingetal．,
２０１２;Höglindetal．,２０１１;吴沿友等,２０１１;Sinhaetal．,
２０１１;NoronhaＧSannerviketal．,２００３).同一地区生长
的油桐的水分利用效率普遍高于麻疯树,说明油桐在
喀斯特环境下相对于麻疯树每消耗单位水分能够同化
更多的二氧化碳,体现出另一种适应特性.
表２　５个采样点麻疯树光合参数(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用
效率(WUE))以及叶绿素含量(SPAD)比较
Table２　Comparisonofphotosynthesis(netphotosyntheticrate(Pn),stomatalconductance(Gs),water
useefficiency(WUE))andchlorophylcontent(SPAD)infivesamplingpointsofJatrophacurcas
采样点
Samplingsite
净光合速率
Pn(μmol􀅰mＧ２􀅰sＧ１)
气孔导度
Gs(mmol􀅰mＧ２􀅰sＧ１)
水分利用率
WUE(μmol(CO２)􀅰molＧ１(H２O))
叶绿素含量
SPAD(％)
许妹 (Xumei) １０．２７±０．０５d ０．４１±０．００６b ３．０２±０．０６１d ３４．７６±４．３６b
喜朝 (Xichao) １３．４９±０．１２c ０．４０±０．００５c ２．２１±０．０１０e ３５．６６±４．００ab
孔索 (Kongsuo) １８．６３±０．３０b ０．３８±０．００５d ４．６９±０．０２３a ３７．２３±２．４４ab
里外 (Liwai) ２１．４０±０．１４a ０．４４±０．００２a ４．４７±０．０４７b ４０．４４±１．８８a
沙坝 (Shaba) ８．４７±０．０３e ０．３２±０．００６e ３．４３±０．０９４c ３２．２２±４．３８b
表３　５个采样点油桐光合参数(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE))以及叶绿素含量(SPAD)比较
Table３　Comparisonofphotosynthesisnetphotosyntheticrate(Pn),stomatalconductance(Gs),wateruse
efficiency(WUE))andchlorophylcontent(SPAD)infivesamplingpointsofVerniciafordii
采样点
Samplingsite
净光合速率
Pn(μmol􀅰mＧ２􀅰sＧ１)
气孔导度
Gs(mmol􀅰mＧ２􀅰sＧ１)
水分利用率
WUE(μmol(CO２)􀅰molＧ１(H２O))
叶绿素含量
SPAD(％)
许妹 (Xumei) １０．１４±０．２２d ０．１４±０．００７d ６．２７±０．１１３a ４１．１８±５．６２a
喜朝 (Xichao) １２．４０±０．１０c ０．２２±０．００２b ３．２０±０．００７e ４１．９６±４．０５a
孔索 (Kongsuo) １４．９５±０．１９b ０．２６±０．００３a ５．７４±０．０６９b ４３．１２±６．５７a
里外 (Liwai) １６．５７±０．０３a ０．２６±０．００４a ３．９４±０．０３９d ４４．８０±２．６５a
沙坝 (Shaba) ７．６６±０．３９e ０．１９±０．０３６c ４．７１±０．５７４c ３６．２８±３．４５b
　　净光合速率(Pn)是光合作用积累量减去呼吸
作用的消耗量,反映了植物对有机物的积累,能反映
植物的生长情况.从表２看出,随着土壤有效磷含
量的增加,麻疯树和油桐的净光合速率呈上升趋势;
从表３看出,随着土壤 HCO－３ 含量的增加,两种植
物的净光合速率呈下降趋势.所以,土壤有效磷和
HCO－３ 含量的不同对两种植物的生长具有决定性
影响,土壤有效磷含量越高,且HCO－３ 含量越低,两
种植物生长状况越好.同等条件下相比,麻疯树的
净光合速率均大于油桐,说明麻疯树生长状况好于
油桐,有机物积累高于油桐.
２．３不同生长地区麻疯树、油桐叶绿素荧光参数的变化
自然条件下的叶绿素荧光和光合作用有着十分
密切的关系,是光合作用的探针(唐仕云等,２０１２).
Fo是初始荧光,大小与叶绿素浓度有关.表４、表５
中显示,许妹、喜朝、孔索、里外地区生长的麻疯树和
油桐具有较高的叶绿素含量,所以Fo显著高于沙
坝地区.Fv/Fm代表PSⅡ原初光能转化效率,反
映PSⅡ的最大光能转换效率,非胁迫条件下该参数
的变化极小,不受物种和生长条件的影响,胁迫条件
下该参数明显下降,其大小能够表明植物抗胁迫能
力的强弱.许妹地区土壤的有效磷含量最低,
HCO－３ 含量最高,胁迫最严重,麻疯树和油桐的
Fv/Fm最低,里外地区土壤的有效磷含量最高,相
应的Fv/Fm也最大,说明磷胁迫与重碳酸盐胁迫
会对两种生物质能源植物光合活性产生明显的抑制
作用.Fv/Fo是植物的PSⅡ潜在活性,能和Fv/
Fm一起说明光系统Ⅱ潜在的光量子效率(Höglind
表４　５个取样点麻疯树叶绿素荧光参数比较
Table４　ComparisonofcholophylfluorescenceparametersinfivesamplingpointsofJatrophacurcas
采样点
Samplingsite
初始荧光
Fo
PSⅡ原初光能转化率
Fv/Fm
PSⅡ潜在活性
Fv/Fo
许妹 (Xumei) ０．１０７±０．０２３ab ０．７２５±０．００５c ２．６３３±０．０７１c
喜朝 (Xichao) ０．１０４±０．０１６b ０．７４９±０．０１１b ２．９７５±０．１８３b
孔索 (Kongsuo) ０．１２１±０．０１６ab ０．７５３±０．００９b ３．０５２±０．１３５b
里外 (Liwai) ０．１３１±０．０２５a ０．７６３±０．００６a ３．２１１±０．１０４a
沙坝 (Shaba) ０．１０１±０．０１６b ０．７５１±０．００８b ３．０２１±０．１４０b
６１３ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３３卷
表５　５个取样点油桐叶绿素荧光参数比较
Table５　ComparisonofcholophylfluorescenceparametersinfivesamplingpointsofVerniciafordii
采样点
Samplingsite
初始荧光
Fo
PSⅡ原初光能转化率Fv/Fm
PSⅡ潜在活性
Fv/Fo
许妹 (Xumei) ０．１０７±０．０１０ab ０．５９３±０．０１３c １．４５０±０．０７２c
喜朝 (Xichao) ０．１２１±０．０２６ab ０．７１９±０．０１６b ２．５６４±０．１９１b
孔索 (Kongsuo) ０．１２７±０．０２３a ０．７２１±０．００５b ２．５８４±０．０６９b
里外 (Liwai) ０．１２４±０．０１８a ０．７３６±０．００４a ２．７９８±０．０６８a
沙坝 (Shaba) ０．１０１±０．００８b ０．７２５±０．００５b ２．６３０±０．０６２b
表６　相同采样点麻疯树与油桐叶、茎热值 (J􀅰gＧ１)
Table６　JatrophacurcasandVerniciafordii’sleafandstemcalorificvalues(J􀅰gＧ１)inthesamesamplingpoints
采样点
Samplingsites
叶Leaf 茎Stem
麻疯树J．curcas 油桐V．fordii 麻疯树J．curcas 油桐V．fordii
许妹(Xumei) １４９１７．００±５７８．２９c １５５６５．３３±７３４．５０c １２４７２．００±９９１．００b １４２５９．６７±６１５．０１a
喜朝(Xichao) １５６２３．３３±１１７．７２c １６２９７．６７±４４５．５３bc １２５００．６７±１６２．００b １４６１８．５０±５６９．２２a
孔索(Kongsuo) １５８６７．００±４９６．７７bc １６４６４．２７±３４６．３７b １４１３６．２７±１０３．９２a １４１０８．３３±６５７．５０a
里外(Liwai) １６１０５．３３±２３４．１５bc １７５１２．７５±８３５．１３a １４２８５．００±５４０．００a １４４７５．３６±７１８．２７a
沙坝(Shaba) １５４３５．７５±７３９．２０c １５５７５．６７±４９８．００c １２７２０．３３±９１８．７２b １５０３６．５０±４６．５０a
etal．,２０１１;吴沿友等,２０１１;Sinhaetal．,２０１１;NoＧ
ronhaＧSannerviketal．,２００３),Fv/Fo与Fv/Fm呈
现出一致的变化,这正印证了两者共同反映光系统
Ⅱ潜在的光量子效率的说法.另外,从表４、表５中
看出,同一地区生长的麻疯树均比油桐拥有更高的
Fv/Fm、Fv/Fo,说明麻疯树抗低磷胁迫与重碳酸盐
胁迫的能力要强于油桐.
２．４不同生长地区油桐、麻疯树叶、茎中热值的变化
从表６中可以看出,麻疯树与油桐叶热值均比茎
热值高.叶片为植物主要光合作用器官,不同地区麻
疯树与油桐叶热值大小表明,土壤磷含量高,高重碳
酸盐含量低,则叶片热值大.孔索、里外叶热值高于
许妹、喜朝和沙坝,其中孔索、里外与许妹、沙坝地区
植物叶热值的变化趋势与其净光合速率的变化趋势
一致.Whittaker(１９７５)研究认为世界陆生植物的平
均去灰分热值为１７７９０．５J􀅰gＧ１,而表中显示麻疯树与
油桐的热值均低于陆生植物的平均水平,说明两者的
生长受到低磷和高重碳酸盐胁迫的抑制.
麻疯树叶、茎热值稍低于油桐,这与其光合、荧
光参数均比油桐高的结果相反.虽然麻疯树的抗逆
性强于油桐,但随着土壤磷含量的降低和HCO－３ 含
量的升高,即随着胁迫的加重,麻疯树与油桐的生长
受到严重抑制,已不能表现出自身抗逆的优势,两者
的生长完全受到环境的制约.因为随着胁迫的加
重,植物吸收到的营养匮乏,各项生理功能受到抑
制,营养不能被运输到植物叶片,从而影响叶片的正
常生长,进而表现出光合能力的减弱,固定太阳能的
效率降低,植物叶片热值的减小.但是油桐能够在
光合能力以及抗胁迫能力低于麻疯树的情况下,产
生较高于麻疯树的能值,这或许与其拥有较高的水
分利用效率有关,每消耗单位水分的同时能够同化
更多二氧化碳,产生更多有机质,积累更多能量.
３　讨论
５个采样点的土壤磷和 HCO－３ 含量各不同,土
壤磷含量的大小顺序为:许妹＜沙坝＜喜朝＜孔索
＜里外;土壤 HCO－３ 含量大小顺序为:许妹＞喜朝
＞里外＞孔索＞沙坝.其中,沙坝土壤pH＝７．５４,
而其他４个地区的pH均大于８.结果显示:在偏碱
性土壤中,随着土壤磷含量的升高,麻疯树与油桐的
Pn均呈逐渐增大趋势,且差异显著;同一地区的麻
疯树光合能力高于油桐,且具有更好的抗低磷胁迫
的能力.相反地,随着土壤 HCO－３ 含量的升高,麻
疯树与油桐的Pn基本呈下降趋势,高 HCO－３ 含量
下,麻疯树光合能力与抗胁迫能力也高于油桐.
麻疯树与油桐叶与茎的热值均比正常生长条件
下的热值有所降低,无论麻疯树还是油桐,热值的变
化趋势为随土壤磷含量升高而增加,随土壤 HCO－３
含量降低而减小.同等条件下,虽然油桐抗逆性差
于麻疯树,但其茎叶积累热值高于后者.
总体看来,土壤磷含量的降低,HCO－３ 含量的
升高都会抑制麻疯树和油桐的光合能力,同时麻疯
树表现出相对较好的光合能力,且麻疯树对低磷和
７１３３期　　　　　　　　　　庞静等:喀斯特环境下两种生物质能源植物的光合产能
高重碳酸盐的抗性强于油桐,同时油桐因为光合产
能较高,能够产生较多的能值,所以两者都更适合在
喀斯特地区种植,并为当地带来较高经济价值.这
不仅为实验模拟喀斯特地貌低磷高重碳酸盐特性,
研究麻疯树和油桐的抗胁迫能力提供参考,还可以
为在贵州省内种植能源植物麻疯树和油桐的经济可
行性提供理论依据.
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８１３ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３３卷