不同基质对葛萝槭光合特性日变化的影响

原海云，姚延梼

(1.山西省关帝山国有林管理局，山西 文水 032104;2.山西农业大学，山西 太谷 030801)

葛萝槭(Acer grosseri Pax)为槭树科槭树属落叶乔木，冠幅较大，果实美观，适应性强，在环境景观建设中作为重要的彩色观赏植物被广泛应用。近几年，关于槭树科植物形态学、细胞学、化学成分等方面的研究较多，叶片生理特性的研究甚少。李倩中等研究了青枫和红翅槭的光合速率，邱业先对槭树科植物叶蛋白酶活性的季节变化进行了探索，而对于葛萝槭光合特性研究尚未见报道。光合作用是植物生长发育的基础和生产力高低的决定性因素，主要受到光合有效辐射、环境温度、浓度、叶片生理成熟度的影响。研究植物光合特性的日动态变化特征有利于反映其对环境的适应能力，明确树木的生态学特性。笔者对不同基质处理的葛萝槭光合特性日变化规律进行了系统研究，探讨了不同基质处理下葛萝槭光合生产能力的差异，筛选出最佳基质配方，为今后葛萝槭的栽培和资源开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

1.1.1 试验材料

采用平均苗高7.36 cm，平均地径0.282 cm的1年生葛萝槭扦插苗，于2008年11月在山西省林业厅实验苗圃阳曲县基地的温室内进行移植。试验于2009年8月上旬进行，以生长在苗圃温室内移植1年生的葛萝槭(Acer grosseri Pax)叶片为试验材料。培养基质有3种:1)醋渣，松针，菇渣。2)松针，菇渣，粉煤灰，羊粪。3)松针，醋渣，粉煤灰，羊粪。

1.1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组排列法，共设3个处理，1个对照(田园土)。每个处理20株，3次重复。

1.2 方法

采用北京雅欣理仪科技有限公司生产的CB-1102便携式光合蒸腾仪完成各项光合生理生态指标的测定。测定时，直接取植株(选生长势相近，上部发育状态一致的植株)中上部叶5片，每片测量1次，取平均值。测定时间为早上8:30至下午18:30，时间间隔2 h.测定指标包括光合速率(Pn)、气孔导度(C1)、细胞间隙CO2浓度(CO2int)、蒸腾速率(E)。采用Excel和Spss 11.0对数据进行统计分析并制作图表。

2 结果分析

2.1 净光合速率日变化

不同基质处理叶片的净光合速率日变化如图1.

图1 不同基质处理叶片的净光合速率日变化

从图1可看出，不同基质处理下葛萝槭的Pn日变化曲线不一致。处理1，处理2和CK的Pn日变化曲线呈单峰型，处理1和CK从8:30到10:30呈现下降趋势，可能与叶片所处的生态环境和太阳光较弱有关。随后呈现上升趋势，在下午14:30达到最大值。处理2随着光照强度的增加呈上升趋势，在下午14:30 达到最大值，为6.165 μmol/(m2·s)，之后呈现下降趋势。处理3的Pn日变化曲线呈双峰型，从8:30到10:30，Pn呈上升趋势，达到最大值。在12:30时，3种处理的葛萝槭表现出明显的“午休”现象。引起光合“午休”的主要原因是大气与土壤干旱，在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，使土壤水分亏缺。植株的失水大于吸水，就会引起萎焉与气孔导度降低，使CO2吸收减少。“午休”后处理3再次出现急剧增长的趋势，下午14:30出现的峰值高于上午10:30出现的峰值。最后由于光照强度的减弱，光合速率开始减小。3种处理的Pn在18:30都出现了负值，说明这时植物的光合积累不够其自身的消耗，呼吸消耗占其主要地位。同时光照强度降低，温度降低，光补偿点降低。总体看，净光合速率排序为处理2＞处理3＞处理1＞CK.

2.2 蒸腾速率日变化

不同基质处理叶片的蒸腾速率日变化如图2.

图2 不同基质处理叶片的蒸腾速率日变化

从图2可看出，不同基质处理下葛萝槭E日变化曲线呈现单峰型和双峰型两种类型。处理2的E日变化曲线呈现单峰型，随着光照强度的增强和气温的升高，E逐渐增大，下午14:30达到最大值，之后逐渐下降。处理1，处理3及CK叶片的E日变化曲线均呈现双峰型，在10:30出现了第1次高峰，而后逐渐下降;至12:30，3者均出现明显的“午休”现象;第2次峰值出现在14:30，而处理3的E日变化明显高于其它处理。

2.3 气孔导度日变化

不同基质处理叶片的气孔导度日变化如图3.

图3 不同基质处理叶片的气孔导度日变化

由图3可知，不同基质处理下葛萝槭C1日变化曲线呈现单峰型和双峰型两种类型。CK的C1日变化呈现双峰型，第1次峰值出现在10:30，第2次峰值出现在14:30，之后C1持续下降，约18:30有缓慢增加的趋势。处理1和处理3均属单峰型，且C1日变化曲线类似，呈降低—升高—降低的趋势，最小值出现在12:30，峰值都出现在下午14:30，而处理1在16:30达到了最大值。处理2也表现为降低—升高—降低的曲线，但谷底出现在10:30，在14:30达到最大值，为 63.6 mmol/(m2·s).

2.4 细胞间隙CO2浓度日变化

不同基质处理叶片的细胞间隙CO2浓度日变化如图4.

图4 不同基质处理叶片的细胞间隙CO2浓度日变化

从图4可看出，3个处理胞间CO2浓度在清晨较高，8:30之后呈下降趋势，最小值出现在12:30，之后呈上升趋势，在18:30达到最大值。CK的胞间CO2浓度呈现升—降—升—降—升的趋势，在整个趋势中分别在上午10:30和下午14:30形成了两个小高峰，在18:30达到了一天中的最大值。

3 结论

1)处理1，处理2和CK叶片的净光合速率日变化曲线呈现单峰型，净光合速率大小为处理2＞处理1＞CK.处理2的光饱和点出现在下午14:30，且蒸腾速率、气孔导度与光合速率的变化曲线一致，存在着明显的正相关关系。处理2(松针、菇渣、粉煤灰、羊粪)有利于光合作用的顺利进行和光合产物的积累，为最佳基质配方。

2)处理3的葛萝槭叶片净光合速率为典型双峰曲线，第1次高峰出现在10:30，第2次出现在14:30.净光合速率最小值出现在12:30，表现出明显的“午休”现象，且蒸腾速率与叶片的光合速率有显著的正相关关系，呈平行变化趋势。由于“午休”造成的损失可达光合生产的30%，缓减“午休”现象的情况下，处理3(松针、醋渣、粉煤灰、羊粪)基质配方利于提高葛萝槭光合生产力。

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