全 文 ：基金项目:江苏省高新技术研究计划项目(编号 BG2006323)
作者简介:李倩中(1968 -),男 ,汉族 ,江苏沛县人,硕士 ,副研究员 ,主要从事花卉苗木的科研工作。 　　收稿日期:2007 - 02 - 02
三种槭树科植物光合特性日变化研究
李倩中　苏家乐　陈尚平　刘晓青
(江苏省农业科学院园艺所 ,江苏南京　 210014)
摘　要:采用 L i -6400型光合作用仪对三种槭树科植物光合特性进行测定分析 ,结果表明 , 不同的槭树净光合速率日
变化呈双峰曲线 , 最大值出现在中午 11:30时 , 次峰值出现在下午 14:30时 , 午休现象明显。通过对所测数据分析 ,得
出了三种槭树科植物的光合速率 、蒸腾速率等的日变化规律 , 并分析了其光合速率 、蒸腾速率及其它因子间的关系 ,
槭树光合速率受气孔导度 、胞间 CO
2
浓度和蒸腾速率的共同作用。
关键词:槭树;光合特性;日变化
中图分类号　Q945.11　　　文献标识码　B　　　文章编号　1007 - 7731(2007)06 - 20 - 02
Studies on D iurnalVar iation of Photosynthetic Characteristic of Three Aceracea P lants
LiQ ianzhong　Su j iale　Chen Shangp ing　L iu X iaoq ing　( Institute o f H orticultur, Jiangsu Academ y of Ag ricu ltu ra l
Sciences , Nanjing, 210014, China)
Abstrac t:The pho tosynthe tic evaporation of th ree Aceracea plants w ere stud ied by L i - 6400 Pho tosynthe tic sy stem.The re-
su lts showed that the curve s o f d iurna l varia tion of net pho tosynthe tic ra te(Pn) have tw o peak, w hich appea red a t 11:30 and
14:30 respective ly.The re w as a c lear dep ression a t noon. The d iurna l varia tion of phoposynthe tic evaporation o f the three
Aceracea p lants we re revealed according to data ana ly sis.Re la tionsh ip be tw een phoposynthe tic ra te, transp ira tion ra te and
o ther factors we re ana lysed. The photosynthe sis w as lim ited by interna lCO2 concen tra tion(C i), stom a ta l conduc tance(Cond)
and transpiration ra te(T ran) factors.
Key words:Aceracea P lan t;Pho to syn thetic Cha rac te ristic;D iu lrnal Varia tion
　　槭树科(Aceraceae)植物是城市景观中的主要彩叶树
种 ,俗称枫树 ,泛指槭属 (Acer)植物 ,是名贵的观赏树木 ,
在城市绿化建设中占据着重要的地位。由于光合作用是
植物生长发育的基础 ,同时又是一个复杂的生物物理化学
过程 ,受到诸多因素的影响 [ 1 - 2] ,研究槭树科植物叶片的
光合机构 ,不仅可以了解它们的生理生态特性 ,也可以为
相关苗木生产提供可靠的理论依据 ,而且对掌握槭树科植
物的光合生产力等实际问题具有重要的现实意义 ,但至今
仍无这方面的研究报道。本文以常用的几种槭树科植物
为对象 ,重点研究了它们的光合特性日变化规律 ,并进行
了比较研究 ,以期为不同槭树科植物合理的栽培管理提供
理论依据。
1　材料与方法
试验于 2006年 7月上旬在江苏省农科院园艺所苗圃
进行 ,以生长在苗圃内的美国复叶槭 (Acer negundo L.)、
青枫 (Acer serru latum H ayata)、红翅槭 (Acer lucidum M etc)
为试验材料。
光合作用测定采用美国产 Li - 6400便携式光合作用
测定系统 。测定时取植株外围中上部功能叶 5片 ,每片测
量 1次。测定指标包括光合速率 (Pn)、气孔导度 (Cond)、
胞间 CO2浓度 (C i)、蒸腾速率(T ran)等 。从 7:00至 18:00
每隔 1.5h测定一组数据 ,最后用 Excel软件对数据进行统
计分析 。
2　结果与分析
2.1　光合速率的日变化　从图 1可看出美国复叶槭 、青
枫 、红翅槭的光合速率日变化曲线呈双峰型 ,从早晨 7:00
到 10:30左右光合速率呈逐步增加的趋势 ,直到最大值
9.45μmol m - 2 s- 1;美国复叶槭 、青枫高于红翅槭 ,至
11:30四种槭树表现出明显的 “午休 ”现象;然后再次出现
急剧增长的趋势 ,青枫在下午 14:30的光合速率明显高于
其它三个树种;最后由于光照强度的减弱光合速率开始减
小;到 16:30青枫 、红翅槭的光合速率又出现一个小高峰 ,
而美国复叶槭的光合速率则持续下降。上述三种槭树光
合速率反映了不同树种的光合生物学特性 ,其相应的光合
速率日变化曲线的差异反映了植物的内在节律 ,也体现了
各树种对环境的不同适应性 。
图 1　光合速率日变化曲线
2.2　气孔导度的日变化　从图 2可以看出三个品种的槭
树科植物早上的气孔导度都较高 ,气孔阻力的日进程呈现
早 、中 、晚较高的特点 。气孔导度变化和光合速率的变化
基本相似。三种槭树的气孔导度日变化曲线显示其第 1
次峰值都出现在上午 10:00时 ,谷底出现在 11:30;美国复
20 安徽农学通报 , Anhu iAgri. S ci.Bu l l. 2007, 13(6):20 - 21
DOI牶牨牥牣牨牰牫牱牱牤j牣cnki牣issn牨牥牥牱牠牱牱牫牨牣牪牥牥牱牣牥牰牣牥牨牪
叶槭 、第 2峰值出现在 13:00时 ,青枫 、红翅槭的第 2次峰
值出现在 14:30,青枫和红翅槭的气孔导度在 16:30有一
个小高峰 ,而美国复叶槭的气孔导度则持续下降 ,气孔导
度日变化和光合速率日变化的变化曲线完全一致。证明
了光合速率和气孔导度之间存在着明显的相关性 ,因此气
孔导度是影响光合速率的直接因子。
图 2　气孔导度日变化曲线
2.3　胞间 CO2浓度的日变化　经过夜间的富集 ,大气中
CO2浓度较高 ,三种槭树胞间 CO2浓度在清晨较高 ,红翅槭
在 8:30之后呈上升趋势 ,至 11:30达到最高值;美国复叶
槭 、青枫 11 :30以前呈下降趋势 ,以后呈上升趋势 , 美国
复叶槭与青枫胞间 CO2浓度在 13:00左右形成一个高峰;
13:00之后三种槭树的胞间 CO2浓度变化较平缓 ,美国复
叶槭与红翅槭胞间 CO2浓度在 16:30呈上升趋势 ,在 18:
00达到一天的最高值。由图 3可以看出三种槭树的光合
速率与胞间 CO2浓度呈明显的负相关关系。
图 3　胞间 CO2 浓度日变化曲线
图 4　蒸腾速率日变化曲线
2.4　蒸腾速率的日变化　由图 4可以看出 ,三种槭树的
蒸腾速率日变化规律基本都是双峰型曲线 ,从 8:30开始 ,
蒸腾速率随着光照强度的增强和气温的升高而逐渐加强 ,
在 10:00蒸腾速率达到最高值 ,而美国复叶槭 、青枫的蒸
腾速率明显高于红翅槭的蒸腾速率 ,而后逐渐下降 ,至
11:30三种槭树出现明显的 “午休 ”现象。美国复叶槭与
红翅槭的第二个峰值出现在 13:00,而青枫的蒸腾速率第
二个峰值出现在 14:30,并高于其它三种槭树的蒸腾速
率;与光合速率一样在 16:30青枫与红翅槭的蒸腾速率出
现一个小高峰。三种槭树都是光合速率曲线双峰型的 ,与
蒸腾速率的日变化曲线一致 ,都出现明显的蒸腾 “午休 ”
现象 ,因此这三个树种都属于 “午休 ”型树种。
3　讨论
三种槭树光合速率与气孔导度 、蒸腾速率呈正相关 ,
与胞间 CO2浓度呈负相关 ,三种槭树都存在着明显的 “午
休 ”现象 。这是植物在高温强光天气下出现的普遍现
象 [ 3] ,但对于不同的植物来说 ,引起光合速率 “午休 ”的原
因可能是不同的 [ 4] ,有人认为光合速率的变化主要是由气
孔运动来进行控制的 [ 5] ;光合速率和气孔导度之间存在着
明显的相关性 ,因此气孔导度是影响光合速率的直接因
子 [ 6] ;中午前后气孔导度 、胞间 CO2浓度达到最小值 ,诱导
叶片光合 “午休 ”[ 7] 。本文的研究表明 ,三种槭树光合速
率出现 “午休 ”现象 ,是由于受到气孔导度与胞间 CO2 浓
度等限制因素的影响 ,这与孙磊等 [ 8]的研究成果一致 。
蒸腾速率的变化规律与光合速率基本相似 ,蒸腾速率
与叶片的光合速率日变化有很强的正相关关系 ,呈平行变
化趋势 ,而且其峰值出现的时间和峰宽也相似 [ 9] ,早上光
合有效辐射逐渐增大有利于气孔张开 ,叶温上升 ,饱和水
汽压差增大 ,蒸腾速率随之增高 ,至午前 10:00左右气孔
阻力降至最低 ,蒸腾速率达到一天中的顶峰 。光合速率对
气孔导度和蒸腾速率具有指示调节作用 ,有利于光合时 ,
气孔导度增大 ,不利时气孔导度减小 [ 10] 。常绿植物较厚
的叶片与叶表面的蜡质层是影响蒸腾速率的一个重要因
素 ,本试验结果显示常绿树种红翅槭的光合速率 、气孔导
度与蒸腾速率明显低于其它两种落叶树种 ,因此 ,蒸腾速
率是影响光合速率的另一个重要因子。
参考文献
[ 1]杨盹明 ,王继和 ,马全林等 .旱沙区 2种梨树光合特性的研究
[ J] .西北植物学报 , 2001, 21(1):94 - 100
[ 2]金则新 ,柯世省 .浙江天台山七子花群落主要植物种类的光合特
性 [ J] .生态学报 , 2002, 22(10):1645 - 1662
[ 3]柯世省 ,金则新 ,陈贤田 .浙江天台山七子花等 6种阔叶树光合
生态特性 [ J] .植物生态学报 , 2OO2, 26(3):363 -371
[ 4]李新国 ,许大全 ,盂庆伟 .银杏叶片光合作用对强光的响应 [ J] .
植物生理学报 , 1998, 24(4):354— 360
[ 5]姜小文 ,易干军 ,陶爱群等 .四季柚净光合速率与生理生态因
子间的关系 [ J] .中南林学院学报 , 2005 25(5):47
[ 6]刘 弘 ,马 杰 ,李保印 .三种彩叶植物的光合特性日变化研究
[ J] .河南职业技术师范学院学报 , 2004, 32(2)34 - 35
[ 7]田大伦 ,罗勇 ,项文化等 .樟树幼树光合特性及其对 CO 2浓度和
温度升高的响应 [ J] .林业科学 2004, 40(5):89 - 90
[ 8]孙 磊 ,章铁 ,李宏开等 .柿树光合速率日变化及其影响因子的
研究 [ J] .北方果树 , 2006, 2:5 - 6
[ 9]许大全 .光合作用气孔限制分析中的一些问题 [ J] .植物生理学
通讯 , 1997, 33(4):241 - 244
[ 10]陈模舜 , 柯世省 , 倪琼琼 .田间珊瑚树净光合速率及生态因子
的日变化 [ J] .四川师范大学学报(自然科学版), 2004, 27(3):
299 - 300 (责编:魏凤)
21