全 文 ：槭树科彩叶树种光合特性及固碳释氧功能研究
钱芸芝 (上海新园林实业有限公司，上海 201103)
摘要 ［目的］为绿地种植规划、彩叶树种选择及资源合理配置提供依据。［方法］采用 Li-6400光合测定仪，对上海5种槭树科彩叶树种
的光合特性进行了测定，并对其固碳释氧效应进行了量化研究。［结果］5种树种的净光合速率和固碳释氧量均呈现出不同的变化，其
中三角槭、鸡爪槭和红枫日平均光合速率和单位叶面积固碳释氧能力较强，樟叶槭和元宝枫偏低。［结论］经过植株整体计算，槭树科 5
种树种单株固碳释氧能力大小依次为樟叶槭、三角槭、红枫、鸡爪槭、元宝枫。
关键词 彩叶树种;净光合速率;固碳释氧
中图分类号 S688 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2014)35 －12554 －02
Study on Photosynthetic Characteristic and Carbon Fixation and Oxygen Ｒelease Capability of Five Aceracea Colorful Plants
QIAN Yun-zhi (Shanghai New Garden Industrial Co． Ltd．，Shanghai 201103)
Abstract ［Objective］This paper provides basis for green space planning，colorful plants selection and the rational allocation of resources．
［Method］Li －6400 photosynthesis system was used to determinate the photosynthetic characteristics of five Aceraceae colorful plants in Shanghai
area． Furthermore，the amounts of carbon fixation and oxygen release of these plants were studied．［Ｒesult］The net photosynthetic rate and the a-
mounts of carbon fixation and oxygen release of five colorful plants were different． The diurnal average photosynthetic rate and ability of carbon
fixation and oxygen release per unit leaf area of Acer buergerianum，Acer palmatum and Acer palmatum ＇Atropurpureum＇were better，Acer cinnamo-
mifolium and Acer truncatum displayed lesser．［Conclusion］In terms of the whole plant，the order of daily carbon fixing and oxygen releasing ca-
pabilities was as follows:Acer cinnamomifolium，Acer buergerianum，Acer palmatum ＇Atropurpureum＇，Acer palmatum，Acer truncatum．
Key words Colorful plants;Net photosynthetic rate;Carbon fixation and oxygen release
作者简介 钱芸芝(1980 － )，女，上海人，工程师，从事园林景观设计
工作。
收稿日期 2014-11-05
绿色植物作为生态系统的初级生产者，通过光合作用固
碳放氧，吸收空气中的 CO2，在一定程度上减弱温室效应
［1］。
槭树科植物多为彩叶树种，是具有绚丽色彩的特殊园林绿化
树木，在绿地种植规划中具有重要的应用价值［2］。在植物配
置应用中，利用彩叶树种可以丰富绿地景观，同时筛选出固
碳释氧能力强的树种，也能提升绿地生态效益。该试验选择
三角槭(Acer buergerianum)、樟叶槭(Acer cinnamomifolium)、
鸡爪槭(Acer palmatum)、红枫(Acer palmatum ＇Atropurpureum＇)
和元宝枫(Acer truncatum)5种槭树科主要绿化树种作为研究
对象，通过不同树种光合速率的测定，探讨单位叶面积和植
株单株固碳释氧效益，为绿地种植规划、彩叶树种选择及资
源合理配置提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 研究地概况与材料 上海属北亚热带东部季风性气候，
四季分明，日照充分，雨量充沛。气候温和湿润，春秋较短，冬
夏较长。上海植物园地处徐汇区南部，占地面积 81． 86 hm2。
测试所用植物材料为上海植物园内生长良好的 30年槭树科植
株，包括三角槭、樟叶槭、鸡爪槭、红枫、元宝枫 5个树种。
1． 2 测定方法
1． 2． 1 植株单位叶面积固碳释氧量的测定。使用 LI － 6400
便携式光合测量仪，于 2012 年 7 月对植物的光合特征进行
测定。选取枝条顶端第 1 片完全展开且无虫害病害的成熟
叶片，每株测定 3 ～ 5 片。测定时段分别为 8:00、10:00、
12:00、14:00和 16:00。
由实测的光合速率，求得植物单位叶面积每天的固碳放
氧量，通常用下式计算，即:
WCO2 = δ ×
44
1 000 ×10 ×3 600 ×1 000 ×
1
n 
n
i =1
Pi
WO2 = δ ×
32
1 000 ×10 ×3 600 ×1 000 ×
1
n 
n
i =1
Pi
式中，WCO2———单位叶面积 CO2 的日固定量［g /(m
2·d)］;
WO2———单位叶面积 O2 的日固定量［g /(m
2·d)］;Pi———实
测的瞬时光合速率［μmol /(m2·s)］;n——— 实测光合速率的
时段数，为 5;δ——取 0． 8，植物晚上的暗呼吸消耗量按白天
同化量的 20%计算;44 /1 000 和 32 /1 000 ———CO2 和 O2 的
克分子量;10———白昼光合时间按 10 h计。
则
WCO2 = 1． 267珔P;WO2 = 0． 922珔P
式中珔P为昼平均光合速率，即珔P = 1n 
n
i =1
Pi
1． 2． 2 单株植物固碳释氧量测定。利用 LAI － 2000 冠层分
析仪对单株园林树木进行三维绿量、叶密度、孔隙度、投影面
积、孔隙度等方面计算和分析。树高、冠幅、基径 /胸径等植
物形态特征数据使用皮尺和激光测距仪结合测试获取。
按单株树木的叶面积数 S(m2)与单位叶面积固碳量
WCO2，得出整株树木的日固碳放氧量 Ws，即 WS = S ×WCO2
2 结果与分析
2． 1 5种植物日平均光合速率比较 净光合速率是指以单
位时间、单位光合机构(干质量、面积或叶绿素)固定的 CO2、
释放的 O2 或积累的干物质的数量，它是一个重要的光合效
率指标。净光合速率越高，表明植物叶片的结构和功能状况
越好［3 －4］。从图 1可以看出，5 种槭树科主要树种中红枫与
三角槭日平均光合速率较高，分别为 6． 03 和 5． 60
μmol /(m2·s)，其次为鸡爪槭和樟叶槭，元宝枫单位面积光
合能力最低，仅为 1． 85 μmol /(m2·s)。
2． 2 5种植物单位叶面积固碳释氧比较 园林植物通过光合
责任编辑 高菲 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2014，42(35):12554 － 12555
图 1 5种树种日平均净光合速率
作用吸收CO2、释放O2，从而保持大气中的碳氧平衡，这对改善
城市空气质量、实现城市生态系统良性循环具有重要意义［5］。
通过不同植物净光合速率变化数据，换算出单位叶面积
5种植物在日间固碳释氧量(表 1)。按照植物每天每平方米
叶片固定 CO2 的量把植物的光合能力分为 5 级
［6］:强，≥12
g /(m2·d);较强，10 ～12 g /(m2·d);中等，6 ～10 g /(m2·d);
较弱，4 ～6 g /(m2·d);弱，＜4 g /(m2·d)。根据以上标准，三
角槭、鸡爪槭和红枫单位叶面积日固碳能力属中等，樟叶槭
和元宝枫则属较弱和弱的类别。
表 1 槭树科主要树种单位叶面积日固碳释氧效益比较
树种 固碳量∥g /(m2·d) 释氧量∥g /(m2·d)
三角槭 7． 10 5． 16
樟叶槭 4． 96 3． 61
鸡爪槭 6． 09 4． 43
红枫 7． 64 5． 55
元宝枫 2． 34 1． 70
2． 3 单株植株固碳释氧量分析 光合速率大小和单位面积
固碳释氧量反映了植物通过叶片光合作用固碳释氧能力的
强弱，而它们的整株固碳释氧量则体现了植物个体在固碳释
氧方面的综合水平。
由表 2所示，在调查相同树龄不同树种生长指标的基础
上，利用冠层分析仪计算植株单株树总叶面积，从而得出单
株日固碳释氧能力。5种槭树科植物中，樟叶槭由于叶量大，
单株固碳释氧能力最强，分别为 209． 71 g /d和 152． 63 g /d，鸡
爪槭虽然单位叶面积固碳释氧量较高，但单株仅为小乔木，冠
幅和叶面积均较小，植物个体固碳释氧总量不占优势，其固碳
释氧量仅为42． 51 g /d和30． 92 g /d，与元宝枫相近，2种树种单
株固碳释氧能力较低。因此，槭树科 5种树种固碳释氧能力从
大到小依次为樟叶槭、三角槭、红枫、鸡爪槭、元宝枫。
表 2 单株植物日固碳释氧量
树种
胸径
cm
冠幅
m
单株树总叶
面积∥m2
单株固碳
能力∥g /d
单株释氧
能力∥g /d
三角槭 21． 65 3． 88 18． 34 130． 21 94． 63
樟叶槭 23． 09 3． 75 42． 28 209． 71 152． 63
鸡爪槭 8． 59 2． 05 6． 98 42． 51 30． 92
红枫 10． 51 1． 83 7． 92 60． 51 43． 96
元宝枫 19． 11 2． 56 17． 99 42． 10 30． 58
3 结论
(1)吸碳释氧是植物的一个重要生态功能，试验选择了
5种槭树科彩叶树种，对其光合特性及固碳释氧能力进行了
测试分析。研究表明，在单位叶面积固碳释氧能力中，三角
槭、鸡爪槭和红枫固碳释氧量较高，属中等固碳释氧能力;樟
叶槭和元宝枫分属较弱和弱的等级。而单株固碳释氧能力
的比较中，由于受单株叶面积总量的影响，其能力大小依次
为樟叶槭、三角槭、红枫、鸡爪槭、元宝枫。
(2)单位叶面积日固碳释氧量主要取决于植物的日净光
合速率，而单株树木的日固碳释氧量则由叶面积数和单位叶
面积固碳释氧量决定。整体植物群落固碳释氧能力的发挥
除自身光合能力外，还与其中植物个体自身的叶面积、冠幅
等因素相关，在群落配置时应着重考虑树种这两方面的特
性，才能最大程度地发挥其生态效益。
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399 －401．
(上接第 12553页)
复再调整的过程，不断地反馈信息，规划的修改和完善就是
森林生态功能区适应性管理的关键。大小兴安岭特殊的气
候条件和生物物种造就了丰富的生物宝库，应改变原有僵化
的管理手段和方式，合理利用资源，加强林业人才的培养和
引用，更新林业监测技术，加大林业科研投入，加强相关政策
的出台与落实，因地制宜地发展林下经济和第三产业(如县
域旅游)，增加林业企业职工的收入，不断进行各种相关数据
的搜集与分析，实施管理、反馈信息，科学制定和调整计划，
使之更加符合和促进森林生态功能区的发展。
参考文献
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5552142 卷 35 期 钱芸芝 槭树科彩叶树种光合特性及固碳释氧功能研究