东京野茉莉光合生理特性研究

梅宇峰， 廖兴国， 言议超

(1.赣州市林业调查规划研究院， 江西 赣州 341000；2.赣州市人民政府森林防火指挥部办公室， 江西 赣州 341000；3.株洲市林业局， 湖南 株洲 412000)

东京野茉莉光合生理特性研究

梅宇峰1， 廖兴国2， 言议超3

(1.赣州市林业调查规划研究院， 江西 赣州 341000；2.赣州市人民政府森林防火指挥部办公室， 江西 赣州 341000；3.株洲市林业局， 湖南 株洲 412000)

为研究东京野茉莉光合生理特性，在自然条件下采用LI — 6400光合仪对其光合生理日进程进行了测定。结果表明： 5月晴天东京野茉莉净光合速率日进程变化曲线为双峰型，存在“午休”现象，温度和光合有效辐射的持续升高是导致“午休”现象的主要原因；蒸腾速率日变化与气孔导度的趋势基本相同，均呈双峰型；大气CO2浓度日变化对净光合速率影响不大；气孔导度和胞间CO2浓度的日进程基本与光合速率日变化相同。

东京野茉莉； 净光合速率； 日变化； 影响因子

东京野茉莉(Styraxtonkinensis)属安息香科、安息香属乔木树种，主要分布于热带和亚热带海拔的低山丘陵区[1]。喜生于气候温暖、较潮湿、土壤肥沃、微酸性的山坡或山谷中[2]。该树种速生，木质细致、洁白，是理想的工艺、胶合板和纸浆材[3-4]。目前，对东京野茉莉的形态特征、分布范围[5-8]，对育苗与造林技术、良种选育[9]及木材性质[10]、种子油的提取[11]等方面的研究都取得了一定的成果，但在自然状态下，对东京野茉莉光合特性日变化研究鲜有报道。本文通过试验观察了自然条件下东京野茉莉叶片光合作用及其影响因子的日变化，旨在揭示其光合特性的日变化规律，为提高其光合效率和产量提供依据。

1 试验区概况

江西省处北回归线附近，全省气候温暖，雨量充沛，年均降水量1341～1940 mm；无霜期长，为亚热带湿润气候；土壤为酸性红壤土。试验地位于省会南昌市，江西农业大学气象站内，地理位置为115°50′E，28°45′N。

2 材料与方法

2.1实验材料与仪器

2.1.1 材料 供试材料系人工栽培的2年生东京野茉莉不离体叶片若干，东京野茉莉种植于江西省南昌市江西农业大学气象站旁，生长状况良好，无病虫害。

2.1.2 仪器 LI — 6400便携式光合仪。

2.2实验方法

选取生长状况一致的健康东京野茉莉3株，每株选定上中下3片完整功能叶，用LI — 6400便携式光合仪对每片叶子进行不离体测定(被测叶面积6 cm2，气体流速500 μmol/s)。

测定指标包括净光合作用速率(Photo)、胞间CO2浓度 (Ci)、气孔导度 (Cond)、蒸腾速率 (Trmmol)、气温(Tair)、叶温(Tleaf)、光合有效辐射(PAR)、大气CO2浓度(CO2)、相对湿度(RH)。

测定时间为2016年5月下旬，从08:00～18:00每隔1 h测定一次。

2.3数据分析方法

应用Excel、SPSS统计分析软件处理和分析数据。

3 结果与分析

3.1大气CO2浓度和净光合速率的日变化

从图1可以看出: 大气CO2浓度近似呈V型曲线变化，08:00开始逐渐下降，到14:00时达最低值371.56 μmol/mol，经过一段时间的平稳之后略有上升，变幅在371.56～376.49 μmol/mol，日变化幅度不大。大气CO2浓度比较高且呈逐渐下降趋势时，东京野茉莉的Pn呈逐渐上升趋势。如08:00-11:00时CO2浓度在384 μmol/mol以上，东京野茉莉的Pn保持在9 μmol/(m·s)以上。11：00-14:00大气CO2浓度与净光合速率都呈下降趋势。12:00-17:00大气CO2浓度很低而且变化小，但Pn却出现第2次高峰，说明此时Pn可能主要受光合有效辐射变化的影响。

图1 大气CO2 浓度与净光合速率日变化Fig.1 The diurnal change of net photosynthetic rate and CO2 concentration

图2 光合有效辐射和空气相对湿度日变化Fig.2 The diurnal change of PAR and RH

3.2空气相对湿度和光合有效辐射的日变化

从图2中可以看出，光合有效辐射与空气相对湿度呈基本相反的变化趋势。PAR较高时，RH较低，PAR较低时，RH较高。RH日变化趋势基本呈V型，08:00-13:00RH呈明显下降趋势，13:00-15:00也呈下降趋势，但较平稳，15:00以后呈上升趋势。结合光合有效辐射日变化曲线可知，空气相对湿度与空气温度一样，主要受光合有效辐射影响，但存在1～3 h的滞后效应。

图3 气孔导度与蒸腾速率日变化Fig.3 The diurnal change of Trmmol and Cond

图4 胞间CO2浓度与净光合速率日变化Fig.4 The diurnal change of Ci and net photosynthetic rate

3.3气孔导度和蒸腾速率的日变化

从图3可以看出，气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈双峰型，第一峰值出现在11:00，第二峰值出现在14:00。气孔导度峰值分别为0.3 mol/(m2·s)、0.224 mol/(m2·s)，蒸腾速率峰值则分别为5.24 mmol/(m2·s)和4.66 mmol/(m2·s)。比较图5和图1可以发现，气孔导度和蒸腾速率的日变化曲线与净光合速率曲线很相似，呈很明显的正相关关系，仅第二峰值出现的时间提前1 h。

3.4胞间CO2浓度和净光合速率的日变化

图4是东京野茉莉胞间CO2浓度与净光合速率日变化曲线，从曲线可以看出，东京野茉莉Ci日进程与Pn日进程呈一定程度的正相关。Ci的日变化曲线基本呈双峰型，但第二峰很不明显。比较图4可以发现，Ci的日变化曲线也与Cond日变化曲线相似。所以，Ci可能受气孔导度、大气CO2浓度等多重因子影响。

4 结论与讨论

研究结果表明: 东京野茉莉叶片的光合生理日进程曲线呈双峰型，在高光合有效辐射的情况下，具有比较明显的光合午休现象。这是植物在高温强光天气下出现的普遍现象[12]。有研究者认为，在中午时分，气温高、蒸腾强，气孔部分关闭，叶片水分减少，造成光合作用原料，也就是胞间CO2浓度降低，净光合速率下降[13]；也有人认为，可能是在晴天长时间高光强下，发生光抑制和光呼吸加强，导致净光合速率下降[14]。东京野茉莉午间净光合速率降低时，胞间CO2浓度也降低，与第一种说法相同，即东京野茉莉光合午休产生主要是因为高光强导致的气孔因素引起的。所以，中午时分可以通过降温或遮阳网遮挡来提高午间东京野茉莉净光合速率。

光合作用是植物十分复杂的生理过程, 叶片光合效率的自身因素如叶片厚度、成熟度等密切相关，同时也受光照强度、CO2浓度、水分等因子的影响。相关研究表明，降低蒸腾速率可提高温室中马蹄莲净光合速率[15]，而其对东京野茉莉是否有效还需要进一步试验。

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TheresearchofphotosyntheticcharacteristicsofStyraxtonkinensis

MEI Yufeng1, LIAO Xingguo2, YAN Yichao3

(1.The Forest Inventory and Planning Institute of Ganzhou City， Ganzhou 341000, China；2.People′s Government of Forest Fire Prevention Headquarters Office of Ganzhou City，Ganzhou 341000, China；3.The Forestry Bureau of Zhuzhou City， Zhuzhou 412000, China)

In order to study the photosynthetic physiological characteristics ofStyraxtonkinensis, using LI-6400 photosynthesis system under natural conditions by the process of photosynthesis physiological day. The results show that in the May sunny wild jasmine diurnal variation curve of bimodal process, there is a "lunch break" phenomenon, photosynthetically active radiation and temperature continues to rise is leading to "midday depression" the main reason ofS.tonkinensis. Diurnal variation of transpiration rate and stomatal conductance trend is basically the same, showed a bimodal. Changes in atmospheric CO2concentration has little effect on net photosynthetic rate. The same diurnal stomatal conductance and intercellular CO2concentration of substantially diurnal variation .

Styraxtonkinensis； net photosynthetic rate； diurnal variation; factor

2016-08-01

江西省科技支撑计划项目(20141BBG70030-5)。

梅宇峰(1986-)，女，江西省德兴市人，助理工程师，主要从事林业调查规划方面的工作。

Q 949.775.5

A

1003 — 5710(2016)06 — 0090 — 03

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2016. 06. 019

(文字编校：杨 骏)