黑果枸杞光合特性与环境因子之间的关系

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摘要：利用美国Li-6400光合仪对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行了相关性分析。结果表明：黑果枸杞的Pn的日变化在夏季表现为 “双峰”曲线，在12：00左右出现光合“午休”现象。根据日变化参数Pn、Ci和Ls的变化，推断黑果枸杞的光合“午休”主要受非气孔因素限制；黑果枸杞呈现出阳性植物的特征，适合生长在光照充足的地区。

关键词：黑果枸杞；光合速率；蒸腾速率

中图分类号：Q949.777.7

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）07-0012-02

1 引言

黑果枸杞是具有很高经济价值及营养价值的盐生植物，是一种集绿化和水土保持价值为一体的野生优良植物[1，2]。目前，有关黑果枸杞的研究主要在黑果枸杞的药用和保健等方面比较多[3，4]。而关于黑果枸杞光合作用特征与环境因子的关系方面的研究较少。因此，本研究通过分析黑果枸杞光合特性，为黑果枸杞种质资源开发利用提供科学理论依据。

2 研究地与研究方法

2.1 采样地自然概况

采样地位于甘肃省敦煌市，北纬40°25′，东经94°53′，气候干燥，昼夜温差大，日照时间长。

2.2 试验材料

2015年3月采集甘肃省敦煌市的野生黑果枸杞移栽到甘肃农业大学校内基地进行栽培。

2.3 试验设计

光合速率日变化的测定。2016年8月晴朗天气用Li-6400光合仪对黑果枸杞测定。选植株上生长健康的功能叶3片，每叶片每次测定5个数据，共测3株。测定从8∶00～18∶00开始，每2 h测试一次。

2.4 数据分析

应用Exce12003，SPSS19.0统计分析软件对数据进行作图、相关性分析。

3 结果与分析

3.1 黑果枸杞的环境因子日变化规律

表1表明，PAR从早上8∶00开始逐步上升，在10∶00～11∶00之间由于有少量云层，变化不大，12∶00左右达到其高峰值922.98 μmol/（m2/s），之后逐渐下降；Tcuv受到PAR影响，其变化范围在23.12～35.89 ℃；由于PAR的迅速增加而上升较快，到14∶00左右达到最高温度35.89 ℃，其峰值比PAR晚2 h，之后随着PAR的减弱而缓慢下降。

3.2 光合速率和蒸腾速率日变化特征

图1表明，黑果枸杞叶片净Pn的日变化曲线为“双峰”曲线，从早晨8∶00开始，黑果枸杞叶片的Pn随着PAR的增强而增大，中午10∶00 左右当光强为671.11 μmol/（m2/s）时，黑果枸杞Pn出现峰值为10.78 μmol/（m2/s），此后随着PAR增大，Pn随之下降，当PAR达最大922.98 μmol/（m2/s），黑果枸杞Pn降为6.89 μmol/（m2/s），随着PAR降低，黑果枸杞叶片Pn开始上升，到14∶00 达到另一个峰值，为 8.67 μmol/（m2/s），第一次峰值比第二次峰值少了2.11 μmol/（m2/s）。

Tr的日变化呈现“双峰”曲线。从8∶00开始随着PAR和Ta的增加，黑果枸杞叶片Tr也逐渐增大，中午10∶00左右时，黑果枸杞叶片Tr第一个峰值出现，为4.55 μmol/（m2/s），到14∶00出现第二个峰值。此时Ta和Tl达到最大值，而Gs没有达到最大值（表1），这表明影响黑果枸杞Tr日变化的主要因素是非气孔因素。

2.3 胞间CO2浓度（Ci）与气孔限制值（Ls）日变化

由图2可以看出，黑果枸杞叶片胞间CO2浓度（Ci）的日变化过程与Pn基本相反，呈倒“双峰型”曲线，早上8∶00和下午6∶00的时候处于最高值。当黑果枸杞叶片Pn达到峰值时，此时胞间CO2浓度降到最低，这是由于当Pn较高时，固定较多的CO2，引起胞间CO2浓度下降。Ls呈“双峰型”曲线，在10∶00和16∶00的时候处于最高值。

3.4 Pn与影响因子间的相关性分析

植物光合作用的日变化随着环境条件的变化而有所不同[5]，相关分析结果见表2。由表2可看出，黑果枸杞的Pn与PAR、Gs及Tr呈极显著正相关；与Ci呈极显著负相关；与Ta、Tl呈显著负相关。

4 讨论

此试验中，黑果枸杞叶片Pn日变化出现双峰曲线，中午的时候出现低谷，说明有午休现象。Pn正午下降因素主要受到气孔或非气孔因素影响。前者使Ci降低，后者使Ci增高[6]。在中午强光、高温、低湿的环境条件下，当Pn与Gs下降时，Ci上升。说明黑果枸杞的光合午休现象是由非气孔限制引起的。通^相关性的分析表明，黑果枸杞Pn与PAR、Gs及Tr呈极显著正相关；与Ci呈极显著负相关；与Ta、Tl呈显著负相关。

通过对黑果枸杞的光合特性的初步研究，为种质资源的开发利用、引种和驯化新品种提供了一定的科学依据；但本研究选取的材料为敦煌黑果枸杞，对选育优质品种还须与不同种源的黑果枸杞进行比较研究。

参考文献：

[1]中国植物志编辑委员会.中国植物志：第67卷第一册[M].北京：中国科学出版社，1978：10.

[2]赵泽芳，卫海燕，郭彦龙，等.黑果枸杞（Lycium ruthenicum）分布对气候变化的响应及其种植适应性[J].中国沙漠，2017，37（5）：1～8.

[3]马彦军，程艳青，张荣梅.黑果枸杞组织培养快繁技术研究[J].林业科技通讯，2015（6）：26～28.

[4]刘克彪，李爱德，李发明.四种生长调节剂对黑果枸杞嫩枝扦插成苗的影响[J].经济林研究，2014，32（3）：99～103.

[5]韩丽娟，叶 英，索有瑞.黑果枸杞资源分布及其经济价值[J].中国野生植物资源，2014，33（6）：55～57.

[6]Farquhar G D，Sharkey T D.Stomatal conductance and photosynthesis [J] .Rev. Plant Phy siol，1982，33：317～345.

[7]许大全.光合作用效率[M].上海：上海科学技术出版社，2002.