三个引进欧洲李品种光合特性对比研究

王明　徐业勇　杨红丽

摘 要 在新疆林业科学院温宿县，佳木试验站通过利用Li-6400光合作用系统对3个欧洲李品种（女神、法兰西、斯坦雷）的光合特性生理指标进行测定、对比分析，结果表明：女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在无显著差异（P<0.05）；3个欧洲李品种的Pn日变化均呈“双峰”曲线，并且均存在光合“休眠”现象。Tr日变化趋势均呈“单峰”曲线分布， WUE日变化曲线均呈“U”型分布，3个品种的WUE均是在早晚间较高。

关键词 气体交换；欧洲李；光合特性；水分利用效率

中图分类号：S662.3 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2015）18-0-03

欧洲李（Prunus domestica L.）别名酸梅，蔷薇科落叶小乔木，核果类果树，具有侧根发，抗旱、抗寒、抗瘠薄性能。其果实营养丰富，Vc、Vb1、Ve含量高，在食品、医学、林业、环保等领域有很高的应用价值[1]。其优良品种品质优、产量高、抗性强，市场需求量大、售价高、适于大面积发展[2]。新疆阿克苏地区由于日照充足、昼夜温差大，是杏、李、红枣等经济林品种生长的佳地。本文通过对该区域的3个欧洲李品种（女神、法兰西、斯坦雷）光合特性参数进行测定，探讨3个欧洲李品种对环境的适应生理特性，为研究欧洲李引种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地位于新疆阿克苏地区温宿县新疆林业科学院佳木良种试验站，E80°32，N41°15，海拔1 103.8 m。属大陆性干旱荒漠气候，昼夜温差大；年均降水量65.4 mm，年蒸发量1 883.6 mm；年均气温10.1 ℃，极端低温-27.4 ℃，年均日照时数2 747.7 h，≥10 ℃积温2 916.8～3 198.6 ℃，无霜期195 d[1]。

1.2 试验设计

光合特性数据测定在2014年7月上旬选择晴好天气，在新疆林科院佳木试验站杏李园内进行，在自然光条件下分别对女神、法兰西、斯坦雷3个欧洲李品种的光合特性特性进行日变化测定，并选择样株冠层上部向阳的当年新生成熟叶片5位并用记号带标记，利用LI-6400便携式光合作用系统（LI COR， Lincoln，USA）以及自然光叶室（2 cm×3 cm） ， 在北京时间08：00-20：00期间每隔2 h进行一次活体测定，每位叶片测定读数重复5次，叶片瞬时水分利用效率（WUE）由以下公式计算：WUE=Pn/Tr[1-4]。利用Light-Curve测定程序在北京时间11：00-12：00对3个欧洲李品种的光响应曲线进行测定，光照强度设置为0、50、100、150、200、300、350、400、500、750、1 000、1 500、1 700、1 900 μmol/（m2/s）。

1.3 数据分析

数据分析用SPSS18.0和Excel2007进行统计分析[3]。

2 结果与分析

2.1 三种欧洲李光合特性参数比较

通过SPSS18.0对阿克苏地区3个引种欧洲李品种的各个光合特性参数均值作方差分析，由表1可知，女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在无显著差异（P<0.05），法兰西与前两种的Pn、Gs、Tr均存在显著差异，其他参数均无显著差异。由表1可知，相对于法兰西而言女神、斯坦雷均是高光合、高蒸腾品种，单从这几点来看女神、斯坦雷更利于适应南疆地区的外界干旱环境。

2.2 三种欧洲李Pn、Tr的日变化规律

由图2可知，3个欧洲李品种的Pn日变化均呈“双峰”曲线，并且均存在光合“休眠”现象。女神在14：00时出现光合“休眠”的，法兰西、斯坦雷在16：00是出现光合“休眠”，在全天的Pn日变化过程中三个欧洲李品种均在上午10：00时出现第一个峰值，下午18：00时出现第二个峰值；女神的Pn随着外界光照强度的增加，从早上08：00的14.39 μmol/（m2/s）逐渐上升，到10：00时出现第一个峰值22.22 μmol/（m2/s）随后出现了快速的下降，到14：00时出现“休眠”，随后又在18：00时出现第二个峰值18.44 μmol/（m2/s）。与女神不同法兰西、斯坦雷的变化幅度较小且出现“休眠”时均是较缓的过度。后两者对外界光照环境的响应较慢，女神在两个峰值所达到的Pn均大于其他两个品种。

由图1、2、3可知，3个欧洲李品种的Tr日变化趋势均呈“单峰”曲线分布，并且3个品种在14：00时达到峰值分别为13.52、10.48、13.67 μmol/（m2/s），比对几个品种可知，10：00后Tr逐渐增高，此时各个品种的Pn逐渐降低，主要是由于随着外界温度的升高，光照强度增强，植物为了保护不受到外界高温、高光照的伤害降低Pn并提高Tr，16：00后外界温度有所降低导致Tr逐渐降低，Pn逐步升高，此时水分利用效率逐渐增大。

图1 女神净光合速率和蒸腾速率日变化

图2 法兰西净光合速率和蒸腾速率日变化

图3 斯坦雷净光合速率和蒸腾速率日变化

2.3 其他光合特性参数的日变化

气孔的开闭会对植物叶片的Pn和Tr产生影响，Gs则是反映气孔行为最为重要的生理指标[4]。由图4、5、6可知，女神的Gs日变化曲线呈“双峰”曲线分布，法兰西的Gs日变化曲线呈“单峰”曲线分布，与前两者不同斯坦雷的Gs日变化曲线呈“三峰”曲线分布。植物在全天的呼吸过程中 Ci的变化是导致植物气孔限制与非气孔限制的参与者，在18：00后外界光照减弱且Tr降低，此时3种欧洲李品种的气孔均迅速关闭，植物进行暗呼吸作用。由图3可知，3个欧洲李品种的WUE日变化曲线均呈“U”型分布，12：00以前女神的WUE最大，斯坦雷次之，法兰西的WUE最小，3个品种的WUE均是在早晚间较高，主要是外界光照强度增加后树体周围的温度也随之增加，导致各自的Tr增大、Pn降低进而导致水分利用效率降低。

图4 三个欧洲李品种气孔导度日变化

图5 三个欧洲李品种胞间CO2浓度日变化

图6 三个欧洲李品种水分利用效率日变化

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3 结论

第一，女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在无显著差异（P<0.05），法兰西与前两种欧洲李的Pn、Gs、Tr均存在显著差异[4]。女神、斯坦雷均是高光合、高蒸腾品种， LSP的顺序依次为：法兰西>女神>斯坦雷；LCP的顺序依次为：女神、法兰西>斯坦雷。

第二，3个欧洲李品种的Pn日变化均呈“双峰”曲线，并且均存在光合“休眠”现象。3个欧洲李品种的Tr日变化趋势均呈“单峰”曲线分布， 女神的Gs日变化曲线呈“双峰”曲线分布，法兰西的Gs日变化曲线呈“单峰”曲线分布，与前两者不同斯坦雷的Gs日变化曲线呈“三峰”曲线分布，3个欧洲李品种的WUE日变化曲线均呈“U”型分布，3个品种的WUE均是在早晚间较高。

参考文献

[1]张志刚，李宏，李疆，等.地表滴灌条件下滴头流量对土壤水分入渗过程的影响[J].干旱地区农业研究，2014，32（4）：53-58.

[2]张志刚，李宏，Denny Walther，等.塔里木河中游胡杨与灰叶胡杨气体交换特性对比研究[J].西北植物报，2012，32（12）：2506-2511.

[3]王继和，张盹明，吴春荣，等.金冠、毛里斯、新红星苹果光合特性的研究[J].西北植物报，2000，20（5）：802-811.

[4]张显川，高照全，舒先迂，等.苹果开心形树冠不同部位光合与蒸腾能力的研究[J].园艺学报，2005，32（6）：975-979.

（责任编辑：刘昀）