柃木幼苗光合特性研究及对CO2浓度升高的响应
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摘要：运用美国Li－COR公司制造的Li－6400便携式光合作用测定系统，研究柃木幼苗期的光合特性及对CO2浓度升高的响应。结果表明，柃木叶片净光合速率(Pn)的日变化曲线呈双峰型，有“光合午休“现象，第一个峰值出现在9时左右，Pn达到7.35μmoI•m²•s־¹；第二个峰值出现在15时，Pn为2.64μmoI•m²•s־¹。造成光合午休的主要原因为气孔因素，中午光照强度最大，叶片与空气之间的水蒸气压差到最大值，空气相对湿度、气孔导度、胞间CO2浓度达到最小值出现光合午休。柃木叶片CO2补偿点为70μmoI•m²•s־¹，饱和点为2000μmoI•m²•s־¹。柃木叶片光补偿点为43μmoI•m²•s־¹，饱和点为1000μmoI•m²•s־¹。
关键词：柃木叶片；光合特性；CO2浓度；光合有效辐射；温度
Abstract: using the United States Li-COR companies manufacture of Li-6400 portable photosynthesis determination system, research LingMu seedling stage photosynthetic characteristics and the response of the rise of CO2 concentration. The results show that LingMu blade net photosynthetic rate of change (Pn), a double-peak curve type, have "lunch break" phenomenon, photosynthesis first spikes in at about 9 Pn reach, 7.35 u moI • m ² • sI ¹; The second peak appeared in 15, Pn for 2.64 u moI • m ² • sI ¹. The main reason for the lunch break caused by photosynthesis for stomatal factors, noon light intensity is the largest, leaf and air of water vapor pressure difference between the maximum, relative humidity, stomatal conductance, the intercellular CO2 concentration reaches a minimum appear photosynthetic lunch break. LingMu blade CO2 compensatory point for 70 μ moI • m ² • sI ¹, saturation point for 2000 μ moI • m ² • sI ¹. LingMu leaf light compensation points for 43 μ moI • m ² • sI ¹, saturation point for 1000 μ moI • m ² • sI ¹.
Key words: LingMu leaves; The photosynthetic characteristics; CO2 concentration; Photosynthetic available radiation; temperature
中图分类号：P184.5+3文献标识码：A 文章编号：
柃木是山茶科柃属植物，常绿灌木与小乔木[1]。作为观赏植物和祭佛物品受到越来越多的国外消费者特别是日本人的欢迎。我国的柃木野生资源已被大量开发，数量和质量急剧下降，而且仅靠野生资源远远不够满足市场的需要。因此，为了保证柃木产业的可持续发展，必须建立人工栽培基地。柃木幼苗个体的光合作用特性研究,为改进柃木栽培技术,促进柃木丰产、稳产，提高产品（枝条）产量和质量提供科学的依据。
1 材料与方法
1.1材料选择
选择研究的杨桐、柃木生产基地位于临安市太阳镇，基地面积约160亩。柃木幼苗全部为今年2月份栽植，有两年生幼苗和当年生幼苗，我们研究两年生的移栽苗，株行距为30*30cm。找一生长势平均的苗，在其上部选择生长良好的功能叶作为待测对象。
2.1测定方法
4.2.1光合作用日变化的测定
选择一晴朗的天气，确定一株生长势平均的柃木苗，选取苗上部生长健康的功能叶作为研究对象，。从上午6时到下午18时、每隔1h测定净光合作用速率。
4.2.2光合作用对co2增加的响应的测定
用以上方式选待测叶后，利用CO2气瓶提供的气体，从0~2100μmol•mol ־¹不断增加CO2浓度，测定叶片的净光合速率的响应。
4.2.3光-光合特性的测定
在柃木是幼苗期，选择一晴朗的天气，与上午09:00~10:00时，对不同光辐射强度条件下净光合速率进行测定，测试条件为气温(26+1) ˚C，调控CO2浓度为375μmol•mol ־¹的条件下，从0~2000μmoI•m²•s־¹范围内取点测定叶片光—光合反应曲线。
4.2.4温度变化对光合作用响应的测定
由于植物生理活动具有节奏性，存在昼夜周期性变化，在测定升温对柃木叶片的光合作用的影响时，为避免时间变化影响试验结果，试验在上下午选取两个点，以当时自然温度为基准，上下浮动8˚C，然后每隔2˚C选取点测定叶片的光合响应情况。
4.3数据统计
用Microsoft Excel软件统计分析
2 结果与分析
2.1光合速率的日变化
柃木叶片净光合速率(Pn)的日变化曲线呈双峰型(图１)，在早晨尽管胞间CO2浓度(Ci)比较高(图２)，6时比9时高出114μmol•mol ־¹,但是由于光强(PFD)和气温低(图1，图4)，6时光照强度只有191μmoI•m²•s־¹，Pn很低；但随着气温和光照强度的上升，Pn迅速增高，在9时出现最高峰(Pn 7.35μmoI•m²•s־¹);随后Pn开始下降，在中午15时下降到Pn 2.64μmoI•m²•s־¹;以后逐渐回升，到１６时出现第２个高峰，此峰值比第１个峰值小Pn 3.78μmoI•m²•s־¹，随后迅速下降。
由图２可以看出，柃木叶片Ci早晨最高，10时以前呈下降趋势，10~17时基本保持不变，17时以后呈上升趋势。气孔导度（cond）呈双峰型，与Pn的变化趋势一致（图１，图２），第１个峰值出现在8时，最大为0.105μmoI•m²•s־¹，第２个峰值在１６时，为0.044μmoI•m²•s־¹，下午15时最小。对比图4可以看出，高温Cond减小，这是由于中午大气温度较高，空气湿度低造成的。气孔作为气体交换的调节机构，其导度的变化可以影响光合作用，调节蒸腾作用。
分析图3、图4可以看出，空气相对湿度（ＲＨ）低，叶片与空气之间的水蒸气压值(VPD)大时，Cond达到较小值时，出现光合午休现象。