全 文 ：文章编号:1001 - 4829(2006)06 -1144 - 03
　　收稿日期:2006 - 10 - 09
　　基金项目:贵州省教育厅自然科学基金资助项目(项目编号:
95099D-37)
作者简介:樊卫国 (1958 -), 男 ,贵州安龙人, 教授 ,博士生导
师 ,主要从事喀斯特山地果树生态生理与栽培技术及树木树木
生理学研究。
梨属 4个重要种的光合特性及水分利用率
樊卫国 1 ,李迎春2
(1.贵州大学喀斯特山地果树资源研究所 ,贵州 贵阳　550025;2.中国林业科学研究院亚林所 ,浙江 富阳　311400)
摘　要:以川梨(P yrus pa shia Buch. Ham. )、滇梨(P yrus pseudopash ia Yu)、杜梨(P yrus betula efo lia Bge. )和砂梨(Pyrus pyrifo lia Na-
kai)为材料 ,研究了梨属 4个种的光合速率 、光饱和点 、光补偿点 、光合速率和蒸腾速率的日变化规律 、水分利用率(WUE)及日变
化规律。结果表明 ,梨属 4个种的光合速率 、光饱和点和光补偿点存在差异 ,光合速率强弱顺序为川梨 >滇梨 >杜梨 >砂梨。杜
梨的光饱和点和光补偿点最高。供试的梨属 4个种在晴天光合速率的日变化均呈双峰曲线 ,中午有明显的 “午休 ”现象;蒸腾速率
日变化呈单峰曲线。水分利用效率强弱的顺序为杜梨 >滇梨 >川梨 >砂梨。
关键词:梨属植物;砧木;光合特性;水分利用率
中图分类号:S661. 2　　　文献标识码:A
Photosynthetic characters and water utilization of four spec ies ofPyrus
FAN W ei-gu o1 , LI Ying-chun2
(1. Reseach In stitu te for Fru itResources ofKars tMountain Region, Gu izhou Univers ity, Gu izhouGu iyang 550025, C h ina;2. Research Ins titu-
te of Sub trop ical Forestry, CAF, Zhe jiang Fuyang 311400, Ch in a)
Abs tract:The Photosyn thet ic rate(Pn), the ligh t com pen sation points(LCP), th e light satu ration points(LSP), th e transp iration(Tr), the
w ater u tilization eff iciency(WUE)and the diurnal ch anges of Pn, Tr,WUE were study onP yrus pash ia Buch. H am. , Pyru spseudopa sh ia Yu,
Pyrus betu laefolia Bge. , Pyru spyrifo lia Naka.i Th e resu lts show ed th at there are d ifferent of Pn, LCP, LSP of four pear, its order of Pn from
h igh to low is as follow s:P. pash ia Buch. H am. >P. eudopash ia Yu>P. betu laefo lia Bge. >P. pyrifo lia N aka.i In four pear, the LCP and the
LSP ofP. betu laefolia Bge. is higher th an that of o ther th ree pears. Diurnal changes ofPn,WUE showed sim i lar pat terns of doub le peak curve
and obviou s“m idday-rest” in four pear on clear days. D iurna l changes ofT r appeared single peak. The order ofWUE from high to low is as
fo llow s:P. betu laefolia Bge. >P. pseudopash ia Yu>P. pa shia Buch. H am. >P. pyrifolia Naka.i
Key words:p lant ofPyrus;rootstock;photosyn th etic characters;w ater u tilization
　　我国是世界最大的果树起源中心 ,也是梨属植
物中川梨 (Pyrus pashia Buch. Ham. )、滇梨 (Pyrus
pseudopash ia Yu)、砂梨 (Pyrus pyrifolia N aka i)、杜梨
(Pyrus betulaefolia Bge. )等主要代表种的起源中心 。
这些种质资源的地理分布广泛 ,遗传背景复杂 ,蕴涵
着大量珍贵的基因类型 ,也是应用较广泛的种类之
一 。以上 4个种中 ,川梨 、滇梨和砂梨是我国西南喀
斯特山区的特有种。川梨 、滇梨的野生树分布广泛 ,
是我国西南地区主要的梨树砧木。砂梨在系统发育
中演变为许多类型和栽培品种 ,种质的遗传多样性
丰富 。迄今 ,有关我国西南地区梨属特有种质资源
的生理学 、生态学研究报道较少 ,为了加强我国西南
喀斯特山区特有果树种质资源的潜值评价工作 ,为
其合理利用提供科学依据 ,我们将起源于我国北方
干旱地区的杜梨作为对照种 ,对以上 4个种的光合
特性及水分利用效率进行研究 ,试图从光合作用和
水分利用率等生理学角度了解它们对光照 、水分等
生态因子的要求与适应性。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验于 2004年在贵州大学喀斯特山地果树资
源研究所进行。供试材料为川梨 (P. pash ia Buch.
Ham. )、滇梨(P. pseudopash ia Yu)、杜梨(P. betu lae
1144
西　南　农　业　学　报
Sou thw est Ch ina Journal of Agricu ltu ral Sciences
　　　　　　　　　　　　　　 2006年 19卷 6期
Vo l. 19　　No. 6
DOI牶牨牥牣牨牰牪牨牫牤j牣cnki牣scjas牣牪牥牥牰牣牥牰牣牥牫牭
表 1　梨属 4个种的光合速率 、光饱和点和光补偿点
Table 1　Photosyn thetic rate, the ligh t com pen sation points and the
ligh t saturation poin ts of four species ofPyru s
种类
光合速率 Pn
(μmo lCO
2
m - 2 s- 1)
光饱和点 LSP
(μm ol CO
2
m - 2 s- 1)
光补偿点 LCP
(μm olCO
2
m - 2 s - 1)
川梨 6. 23 a 647. 5～ 658. 4 44. 8～ 47. 3
滇梨 6. 17 ab 654. 0～ 675. 1 43. 4～ 46. 8
砂梨 4. 78 c 976. 2～ 988. 5 52. 3～ 54. 9
杜梨 6. 01 b 1009. 4～ 1088. 6 62. 5～ 64. 6
　　注:多重比较采用新复极差测验 ,同一列后标记相同字母者 ,表
示无显著差异;字母不同表示差异显著 ,表示达到 5%显著性差
异水平。
Note:stat is ticalm u ltip le com parison accord ing to the SSR tes t, the
sam e letter ind icates to no sign ificance in the same column, the sm all
letter indicates to s ign ifican ce at 0. 05 level separately.
folia Bge. )和砂梨 (P. pyrifolia N akai)2年生实生幼
树 。川梨 、滇梨和砂梨种源来自于贵州省黔西南海
拔 1200m的喀斯特山地野生树 ,杜梨种源来自于中
国农业科学院郑州果树研究所 。
1.2　测定方法
于 2004年 8月中旬 ,选择晴天的上午 10:00,在
4个种的植株树冠外围的不同方位 ,选择生长良好
的叶片 ,用美国 C ID公司提供的 C I-301PS便携式光
合作用测定仪分别测定其光合速率 (Pn)、光饱和点
(LCP)和光补偿点 (LSP)。
光合速率的日变化测定:于 8月中旬 ,选择晴天
从上午 7:00至下午 19:00,每隔 2h取植株东 、南 、
西 、北 4个方向的功能叶测定 1次光合速率 ,每个方
向测定均重复 3次 ,计算平均值后作光合速率的日
变化曲线 、蒸腾速率 (Tr)的日变化曲线和水分利用
效率(WUE)的日变化曲线。以 Pn /Tr表示水分利
用效率 [ 1] 。光合速率的测定采用开放式气路 ,测定
光合速率日平均气温为 24 ～ 27 ℃,大气相对湿度为
65 % ～ 88 %。
2　结果与分析
2.1　梨属 4个种的光合特性
2. 1. 1　光合速率 、光饱和点和光补偿点　研究结果
表明 ,在相同时间 、相同光照强度和相同大气湿度条
件下 ,梨属 4个种的光合速率存在明显差异 。由表
可看出 ,川梨和滇梨的光合速率较高 ,分别是 6. 23
和 6. 17μmo lCO2 m - 2 s- 1 ,其次是杜梨为 6. 01μmol
CO2 m
-2
s
-1 ,砂梨最低为 4. 78 μmol CO2 m - 2 s-1 ,川
梨和滇梨之间的差异不显著。 4个种在光合速率上
的差异与它们本身的生理遗传特性有关。表中结果
还显示 ,在梨属 4个种中 ,杜梨的光饱和点最高 ,为
1009. 4 ～ 1088. 6 μmol CO 2 m -2 s- 1;其次是砂梨 ,为
976. 2 ～ 988. 5μmolCO 2m - 2 s- 1;滇梨和川梨的光饱
和点分别是 654 ～ 675. 1和 647. 5 ～ 658. 4 μmo l CO 2
m
- 2
s
-1。杜梨光饱和点高的特性 ,表明它对强光照
有较强的适应性 ,进行光合作用的光强范围大 ,这种
特性与起源于我国光照充足的北方和对强光照生态
适应能力强有关。滇梨和川梨的光饱和点差异不
大 ,是最低的 ,说明这两个种对强光照的适应能力不
如杜梨和砂梨 ,这种特性事实上是长期在我国南方
寡日照条件形成的生理适应性的表现。砂梨虽然也
起源于我国南方 ,但它的光饱和点却较高 ,这种特性
可能与其系统发育的进化程度高相关联 。
　　测定结果还表明 ,杜梨的光补偿点也是最高的 ,
为 62. 5 ～ 64. 6 μmol CO 2 m -2 s-1;川梨和滇梨的光
补偿点分别为 44. 8 ～ 47. 3 μmo l CO2 m - 2 s- 1、43. 4
～ 46. 8 μmol CO 2 m -2 s-1;砂梨的光补偿点在 52. 3
～ 54. 9μmo lCO 2 m - 2 s-1之间。由此可见杜梨的耐
荫性在 4种梨中表现最弱 ,川梨和滇梨的耐荫性相
当 ,是 4个种中最耐荫的种 ,砂梨的耐荫性强于杜梨
但弱于川梨和滇梨 。
2. 1. 2　光合速率的日变化规律　研究结果表明 , 4
个种的光合速率日变化呈现很明显的双曲线变化特
征。图 1显示 ,第一次高峰出现在 9:00至 11:00
时 ,第二次高峰出现在下午 17:00时左右 , 在中午
13:00时左右 , 4个种的光合速率最低 。在整个日变
化过程中 , 4个种的变化趋势相似 ,砂梨的变化幅度
较小 ,川梨和滇梨的光合速率始终高于砂梨。由此
可见 ,砂梨的光合能力较其它 3个种低 ,川梨和滇梨
基本一致 ,杜梨仅次于川梨 、滇梨 。
2.2　梨属 4个种的蒸腾速率及其日变化
图 2显示 ,梨属 4个种叶片蒸腾速率的日变化
均呈单峰曲线 ,蒸腾速率最大值出现在中午 13:00
时左右。在中午 13:00时 ,杜梨的蒸腾速率为 1. 32
μmo lH2O m -2 s,而川梨 、滇梨和砂梨的蒸腾速率分
图 1　梨属 4个种的光合速率日变化
Fig. 1　D iu rnal changes of th e rate of photosyn th sis of four species of
Pyru s
11456期 　　　　　　樊卫国等:梨属 4个重要种的光合特性及水分利用率
图 2　梨属 4个种的蒸腾速率日变化
F ig. 2　D iurna l changes of the rate of transpirat ion of fou r species of
P yrus
别为 1. 88、1. 95和 2. 07 μmo lH 2O m - 2 s,相比而言 ,
杜梨的蒸腾速率明显低于川梨 、滇梨和砂梨 ,说明杜
梨有较强的耐旱生理适应性 ,而川梨 、滇梨和砂梨的
耐旱生理适应性相对较弱 。
2.3　梨属 4个种的水分利用率
从图 3水分利用率的日变化动态来看 ,杜梨在
上午 9:00至 11:00时较长的时段内 ,水分利用率处
于高水平 ,维持在 16. 2 ～ 16. 8 μmo lCO 2 /μmo lH2O
之间;川梨和滇梨的水分利用率仅在上午 9:00左右
很短的时段内分别达到 16. 7 μmo l CO2 /μmol H2O
和 17. 2 μmol CO 2 /μmo lH2O;在下午 16:00至 18:
00 ,杜梨 、川梨和滇梨的水分利用率基本处于同一水
平;砂梨的水分利用率是最低的 。川梨 、滇梨和砂梨
的水分利用率从上午 9:00时开始迅速下降 ,而杜梨
一直维持到 11:00才开始下降;到中午 13:00时 , 4
个种的水分利用率都降到最低。 4个种的水分利用
率日变化与光合速率日变化的趋势相一致 ,这是植
株体内水分供给与光合作用生理关联效应的结果。
本试验结果表明 ,供试的梨属 4个种的水分利
用效率总体表现为杜梨 >川梨 、滇梨 >砂梨 。根据
水分消耗和 CO2固定能力与抗旱力的关系 ,说明杜
梨的抗旱力最强 ,砂梨的抗旱力最弱 。
3　讨　论
试验结果表明 ,梨属 4个种都存在 “光合午休 ”
现象 ,它是中午光强和温度过高导致光抑制后产生
的生理反应。 “光合午休 ”现象在梨的栽培品种上
也普遍存在 [ 4] 。砂梨是进化程度较高的栽培种 ,本
研究中砂梨比川梨和滇梨的 “午休”明显得多 ,这说
图 3　梨属 4个种的水分利用率日变化
F ig. 3　Diurnal changes ofWUE of fou r species ofP yrus
明川梨 、滇梨等野生种对高温 、高光强环境条件有较
强的适应能力 。
　　在以往的研究中 ,比较忽视对果树砧木光合作
用的研究 ,认为果树砧木对嫁接树地上部的光合作
用影响不大 ,事实并非如此 。赵宗方等(1993)的研
究结果表明 ,梨砧木显著影响栽培品种的光合作用 ,
光合能力强的砧木能够提高接穗品种的光合能
力[ 3] 。从这个角度考虑 ,生产上应重视选用适应当
地生态条件的高光合能力的砧木 ,这也是提高果树
光合生产力的重要途径之一 。有关梨砧木对接穗品
种光合作用的影响机理尚需深入研究。
川梨和滇梨利用弱光的能力较强 ,比杜梨耐荫 ,
从总体上看 ,川梨和滇梨的光合能力大于杜梨和砂
梨。植物的水分利用率 (WUE)是指植物每消耗一
单位水分所产生的干物质质量 ,分利用率是光合速
率与蒸腾速率的比值 ,它实质上反映了植物消耗每
单位重量水分所固定的 CO 2的数量 ,反映了植物耗
水与干物质生产之间的关系[ 2, 5] ,是评价植物耗水
量多少或适应干旱胁迫能力强弱的重要综合生理生
态指标 ,其值越大 ,说明植物对水的利用效率越高 。
参考文献:
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[ 4] 赵宗方 ,凌裕平 ,吴建华 , 等.梨树的光合特性 [ J] . 果树科学 ,
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日变化的影响 [ J] .园艺学报 , 2003, 30(6):653 - 657.
(责任编辑　高红卫)
1146 西　南　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　19卷