全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 26(3)：317— 320 2006年 5月
岩黄连光合与蒸腾特性及其对光照
强度和 CO2浓度的响应
韦记青，蒋水元，唐 辉，蒋运生，漆小雪，王满莲
( 广西植物研究所 ·广西 桂林 541006)
摘 要：采用LI一6400便携式光合测定系统(Li—Cor Inc．，USA)对岩黄连叶片的气体交换进行了测定。结果
表明：(1)岩黄连叶片的光饱和点(LSP)为 329。18 mo1．m’2·s-I左右，光补偿点(LCP)为 12．76 pmol·m_2
·s ，最大净光合速率为2．96 t~mol·m‘2．s-1，暗呼吸速率(Rd)为0．17 t~mol·m ·s-1。光饱和点和光补偿
点都比效低，表明岩黄连对光照的要求不高，属于阴生植物。(2)4月份，岩黄连 Pn随COz浓度升高而逐渐
增大。当COz浓度由50 mo1．mol i增加到 600 mo1．tool 1，Pn几乎呈直线上升，6oo～1 000~tmol·tool
范围内逐渐缓和，到 1 000 t~moI·mol 1以后 Pn变化平稳。由曲线估算COz饱和点(CSP)大约在 l 000／~moI
·mol 左右。COz的补偿点为68．80 mo1．mol～。羧化效率为0．030 8 8mol·m 2·s-l。(3)岩黄连叶片水
分利用率(WUE)随有效光辐射强度(PAR)的增强呈抛物线状变化，PAR在 200 mo1．m 2·s-1内呈直线上
升，到200 mo1．m‘2·s-i时WUE达最大值，大于200 mo1．m‘2
关键词：净光合速率；水分利用效率；光响应曲线；CO2响应曲线
S- 后 wuE呈逐渐下降趋势。
中图分类号：Q945．1 文献标识码：A 文章编号：1000—3142(2006)03—0317—04
Ph0t0synthetic and transpiration characteristics
of Coryda lis saxicola and its response to light
intensity and concentration of C02
WEI Ji—qing，JIANG Shui—yuan，TANG Hui，JIANG Yun—sheng，
QI Xiao—xue，WANG Man-lian
(Guangxi Institute of Botany，Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and Academia Sinica，Guilin 541006．China)
Abstract：The gas exchange of Corydalis saxicola was measured in the field with Li-6400 Portable Photosyn-
thesis(Li—Cor Ine．，USA)．The results were as folows．The light saturation point，light compensation point，
maximum photosynthetic rate，and respiration rate for the leaf of Corydalis saxicola were 329．18“mol·m
·s一，12．76 t~mol·m ·s。。，2．96／~mol·m ·s and 0．17／~mol·m 2·s-1，respectively．The light satura—
tion and compensation point were low．This indicated that C．saxicola was adapted to weak light，it’S a shade
plant．The net photosynthetic rate of C．saxicola increased with the raising of the concentration of COz in A—
pril．The net photosynthetic rate increased linearly when the concentration of COz was in 50 p．mol·mol 1 tO
600 p．mo【．mol～，after that。it increased slowly while the concentration of CO2 increased tO 1 000 p．mo[·
mol 1．It could be estimated from the A—Ci curve that the CO2 saturation and compensation point and the maxi—
mum carboxylafion rate were 1 000／~mol·tool～，68．80 mol·tool～ and 0．030 8／~mol·m ·s respective一
收稿日期：2006—01—16 修回日期：2006-04—11
基金项目：广西科技攻关项目(桂科攻 0235022—5)[Supported by Key Technologles Research and Development of Guangxi
(0235022—5)]
作者简介：韦记青(1968一)，女。广西桂林人，工程师。主要从事植物引种驯化和科研管理工作。
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318 广 西 植 物 26卷
ly．The water use efficiency(WUE)of C．saxicola varied with the parabola model while the PAR increased．It in—
creased linearly with the increasing of PAR til the PAR was 200 moI．m ·s- and then decreased gradually．
Key words：net photosynthetic rate；water use efficiency；A—PAR curve；A—Ci curve．
光合与蒸腾特性及水分利用率是植物重要的生
态生理参数，对药材栽培及管理具有重要的理论指
导意义(张劲松，2004)。岩黄连(Corydalis saxico—
la Bunting)又名石生黄堇，为紫堇科紫堇属多年生
草本植物 全草含脱氢卡维汀(岩黄连碱)等活性
成分；具有显著的抗菌、消炎、镇痛和强安定作用，
并有抑制肿瘤细胞作用；主治肝炎、肝硬化、肝癌等
症(广西壮族自治区卫生厅，199o) 对于岩黄连的
研究主要集中在有效成分(柯珉珉等，1982)、药理作
用(陈重阳等，1984)和引种栽培(蒋水元等，2002)
上，而对其光合特性方面至今未见报道。为此，作者
于 2005年 4月对广西植物研究所引种栽培的岩黄
连进行了气体交换测定，旨在了解岩黄连的光合与
蒸腾特性，为岩黄连高产优质栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1．1试验地自然概况
试验设在广西植物研究所试验地 内。位于
110。12 E，25。儿 N，海拔 170 m，属中亚热带季风
气候区。据气象观测资料，年平均气温为 19．2V，
绝对最高气温为 40．0℃，绝对最低气温为一6℃，冬
季有霜冻，月平均气温高于 20℃有 6～7个月；年均
降雨量为 1 865．7 mm，年平均相对湿度 78 。
1．2试验材料
本试验研究对象是岩黄连一年生植株，大叶岩
黄连类型，原种子采自贵州。以 1：1的火土和肥泥
的混合物作基质，2004年 7月中旬播种于花盆内，
发芽至2 cm后，每个花盆保留一株。随后进行正常
的肥水管理和病虫害防治。4月下旬开始测定各个
指标。平均株高 40．5 cm，平均冠幅 6O．5 cmX 58．2
cm。随机选择 4盆生长状况 良好的植株，并选取植
株成熟叶片为测定对象，每株一片，4次重复。
1．3测定项目和方法
采用美国 Li—cor公司生产的 LI一6400便携式光
合作用测定系统进行所有气体交换参数测定。LI一
6400便携式光合作用测定系统是一个开路系统，光
合作用和蒸腾作用的测量基于流经叶室的气流中
C0。和 H 0差异，在实验中可以控制所有相关的环
境条件。该系统带有 CO 注射器，可对叶室提供一
稳定可调的CO 气源。本研究使用液化 CO 钢瓶
提供不同 CO2浓度；采用 L1—6400—02B红蓝光源提
供不同的光合有效辐射强度。
1．3．1光响应曲线测定 设定叶温为25℃，C02浓度
为 360 fmol·tool，分别在 0～1 5OO fmol·m。·s
(内置光源)光强范围内测定光合作用光响应动态
在设置最大和最小等待时间后，由仪器自动记录数
据。同样随机选择生长良好的健康成熟叶片进行 4
次重复测定。现国际上光强单位都采用 fmol·Pho—
tons m- · ，而不采用传统的光强单位lux(1 mol
·photons rn - 大约等于52 lx)。光合速率的单位
采用 mol·C02 n|。·s ，而不采用 mg·drn。·h
(1 mol·C02 m0·s 一1．58 mg·dm ·h- )。
1．3．2 CO2响应曲线测定 设定叶温为 25℃，有效
光辐射强度(PAR)控制在为 6OO fmol·m ·s ，
参比室 CO2浓度从 400 fmol·mol 降到0 mo1．
tool～，然后再从 0 mo1．tool 升至 1 200 fmol·
tool～，共设置 10个浓度水平。随机选择生长良好
的健康成熟叶片进行 4次重复测定。
1．4数据分析方法与计算
(1)光饱和点(I SP)、最大净光合速率 Pmax和
光补偿点(LCP)的计算：以光量子通量密度(PFD)
为横轴、Pn为纵轴绘制光合作用光响应曲线(Pn—
PFD曲线)，用Bassman和Zwier(1991)的方法拟合
Pn—PFD曲线方程：P =P (1一C。e-~PFD／P⋯)，求得
最大净光合速率 P 。
P 为最大净同化速率， 为弱光下光化学量
子效率，Co为度量弱光下净光合速率趋于 。的指
标。通过适合性检验，拟合效果良好，然后用下式计
算光补偿点(LCP)：LCP=A in(Co)／
假定 A达到 A 的 99 的 PFD为光饱和点
(LSP)，则：LSP=A in(100 Co)／
(2)根据实测参数的平均值作 CO 响应曲线，
求得的数据求得 CO 饱和点(CSP)和补偿点(r)等
气体交换参数。
(3)以净光合速率(Pn)与蒸腾速率(E)的比值
作为水 分利用 效率 (WUE，fmol·CO2 mol- ·
H2O)指标。
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3期 韦记青等：岩黄连光合与蒸腾特性及其对光照强度和 CO 浓度的响应 319
2 结果与分析
2．1光合速率(Pn)对光照强度的响应
从光合作用对不同 PPFD的光响应动力学(图
1)可看出：在光强低于 i00 moI．rn。”·s 时，Pn随
光强的增大呈线性上升，超过该光强以后，Pn上升
的幅度逐渐减小，直至达到最大光合速率，即光饱和
光合速率(P )。计算求得岩黄连光饱和点(LSP)为
329．18 tzmol·m- ·S- 左右，光补偿点(LCP)为
12．76 tzmol·m- ·S- ，最大净光合速率为 2．96 tLmol
·m- ·S- 暗呼吸速率(Rd)为0．17 tLmol·In- ·s- 。
簧
舟
●．／ 一一 } — — ‘ —
～ ●
厂
) 400 800 1 200 1 600 20‘
图 1 光强对岩黄连叶片光合速率的影响
Fig．1 Effect of PAR on net rate of photosynthesis
(Pn)of leaves in Corydalis saxicola
2．2净光合速率(Pn)对CO：浓度的响应
从岩黄连光合作用的 C0。响应曲线可见(图
2)，4月份岩黄连 Pn随CO 浓度升高而逐渐增大。
当C02浓度由50 tLmol·mol 增加到 600 mol-
mol。，Pn几乎呈直线上升，C0 浓度从 6O0～1 000
tzmol-mol。范围内，Pn变化逐渐缓和，C02浓度到
1 000 moI．mol。以后，Pn变化平稳。由曲线估算
CO2饱和点(CSP)大约在 1 000 tLmol·mol 左右。
CO 的补偿点为 68．80 moI．mol～。羧化效率为
0．030 8 mOl·rn。 ·s～。
2．3光照强度和 CO：浓度对叶片蒸腾速率的影响
蒸腾作用快慢取决于植物叶内外的蒸汽压差大
小，凡影响叶内外蒸汽压差的外界条件都会影响蒸
腾作用。光照和叶外空气湿度是影响蒸腾作用的主
要外界条件。从图 3可见：在 CO2浓度为 360 mol
·mol～、温度为 25℃时，岩黄连叶片蒸腾速率 Tr随
光照强度 的增 强，呈逐渐上升趋 势；光照在 200
mo1．m · 内，蒸腾速率 Tr呈直线上升，当光
照强度大于 200 mo1．m- ·s。后，蒸腾速率 Tr变
化逐渐缓和。与此相反，温度 27~C条件下，岩黄连
叶片蒸腾速率 Tr随 CO 浓度的增加，呈逐渐下降
趋势(图 4)。
褂
Ⅱ
冉
斛
；晰
：／■
／ 200 400 600 800 1000 1 2
⋯ ：十 r ， ⋯ 1 l 1、
图 2 岩黄连叶片光合速率(Pn)对 C02浓度的响应
Fig．2 The response of Pn to C02 concentrations
in leaves of C．saxicola
i 800 1 200 1 600 2000
光量子通量密度PPFD Q．tmoI m～ S-1)
图3 岩黄连叶片蒸腾速率(Tr)对光量子通量密度的响应
Fig．3 The response of transpiration(Tr)rate
to PPFD in C．saxicola
2．4光照强度对叶片水分利用率的影响
从图 5可以看出，岩黄连叶片随有效光辐射强
度(PAR)的增强呈抛物线状 变化。PAR在 200
tzmol·m-。·s 内呈直线上升，到 200~mol·m ·
s‘时 WUE达最大值，大于 200 tLmol·rn ·s 后
WUE呈逐渐下降趋势。
3 结论与讨论
(1)光饱和点和光补偿点反映了植物光照条件
的要求，是判断植物耐阴性的一个重要指标。一般
认为，光补偿点和饱和点均较低的植物是典型的耐
荫植物，能充分地利用弱光进行光合作用(冷平生，
2000)。岩黄连的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)
和暗呼吸速率(Rd)都比效低。表明岩黄连对光照
的要求不高，属于阴生植物。这与岩黄连长期生长
的自然环境有关。岩黄连主要生长在岩石峭壁或高
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山岩洞口，属于比较阴凉的地方。因此在人工栽培
过程中应注意遮荫。
L
∞
b-
料 。E
美星
002浓度 (umof．m～s一’)
图 4 岩黄连叶片蒸腾速率(Tr)对 COz浓度的响应
Fig．4 The response of transpiration(Tr)rate to
C02 cOncentratiOn in C．saxicola
光量于通量密度 PPFD(pmo I s-1)
图 5 光照强度对叶片水分利用率的影响
Fig．5 Effects of PPFD on water use efficiency
(WUE)of leaves in C．saxicola
(2)4月份岩黄连 Pn随 CO 浓度升高而逐渐
增大。当CO2浓度 由 50 t~mol·mol 增加到 600
#tool·tool 阶段，Pn几乎呈直线上升，CO2浓度从
6OO～1 000#mol·mol。范围内 Pn变化逐渐缓和，
CO2浓度到 l 000 gmo[·mol 以后 Pn变化平稳。
由曲线估算 CO：饱和点(CSP)大约在 1 000 gmol·
tool。左右。CO2补偿点为 68．80／zmol·mol 。羧
化效率为 0．030 8 gmol·m ·S～。一般空气 CO2
浓度在 390#mol·mol。左右，环境 CO：浓度升高
对岩黄连 Pn的提高有很大的作用。
(3)岩黄连叶片水分利用率(wuE)随有效光辐
射强度(PAR)的增强呈抛物线状变化。PAR在
200 pmol·m ·s 内呈直线上升，到 200 gmol·
m ·s 时 WUE达最大值，大于 200／zmol·m- ·
s- 后 wUE呈逐渐下降趋势。高光强降低岩黄连叶
片的水分利率，进一步证明在栽培过程中应遮荫。
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广西植物 被评为第五届
“广西十佳科技期刊
继 2001年 12月《广西植物》荣获第四届广西十佳科技期刊以来，于 2005年 l2月，中共广西壮族自治区
委员会宣传部、广西壮族 自治区新闻出版局、广西壮族自治区科学技术厅联合举办了第五届广西优秀科技报
刊评选活动。经评审专家的综合评定，《广西植物》再次被评为第五届广西十佳科技期刊。
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