（植物学专业论文）麻疯树jatropha+curcas+l光合生理研究.pdf

四j 1 大学烦l 一学位论文 1 2 1 3 染色部分一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一2 7 1 2 2 整染法石蜡切片一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一2 7 1 2 3 冷冻切片及脂类物质染色实验一一一一一一一一一一一一一一2 7 2 结果与分析一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一2 8 3 讨论一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一2 9 4 参考文献一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一3 1 文献综j 态一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一3 5 致谢一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一7 4 声明一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一7 5 图表目录 麻疯树光合生理特征研究 图1 麻疯树叶片净光合速率，光合有效辐射和空气温度的日变化8 图2 一日中麻疯树片净光合速率与光合有效辐射的关系一9 图3 一日中麻疯树片净光合速率与空气温度的关系一一一i 1 图4 一日中麻疯树片净光合速率与胞间c o 。浓度的关系一1 2 图5 麻疯树叶片气孔导度和蒸腾速率的日变化一一一一一一一一一一一1 4 图6 一日中麻疯树片净光合速率与气孔导度的关系1 5 图7 一日中麻疯树片净光合速率与蒸腾速率的关系一一一1 6 图8 麻疯树的光能利用率日变化一一一一一一一一一一一一一一一1 7 表l 两株麻疯树p a r 的单因素方差分析一一一一一一一一一一一一一一1 8 表2 不同植物的光合参数一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一1 9 青果末期，红色色部位即为首次出现脂类物质的部位一一3 4 为黄果期，脂染色。组织内脂类物质大量均匀分布3 4 四j i l 大学形 ：学位论义 声明： 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行 的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得四川大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 本学位论文成果是本人在四川大学读书期间在导师指 导下取得的，论文成果归四川大学所有，特此声明。 一 簪 乃 砖削滂 州川人学顺，j ：学位论文 麻疯树j a t r o p h ac u f c a sl 。光合生理研究 专业：植物学 研究生：夏亮指导老师：陈放 麻疯树( 乃t r o p h ac u f c a sl ) 系大戟科麻疯树属植物，耐干旱贫瘠，抗 病虫能力强，主要生长在热带和亚热带地区，在我国广泛分布于两广、琼、 云、贵j i i 等地。中医认为它性寒，有散淤、止痛作用，也可治跌打损伤及皮 肤痰痒，有的还用它治疗肠胃炎。近年来有研究发现，此种植物具有显著的 抗癌活性，在工业用油、生物病虫害防治、新药开发等方面也有着潜在的价 值，并且又是干热河谷地区荒山造林的好树种，因此具有广泛的开发利用前 景，是一种综合利用价值很高的植物资源通过研究麻疯树叶片净光合速率 日变化及其与环境因子的相互关系，以期能为更好的开发我国的麻疯树资源 打下理论基础。 通过研究麻疯树叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系，为 麻疯树资源的开发和利用提供参考结果表明：麻疯树净光合速率日变化呈 双峰曲线，净光合速率最大值为1 4 41 zm o lc o ：m - 2 s 一，光补偿点 4 5 u m 0 1 m - 2 s ，光合主峰出现在1 1 ：0 0 ，次峰出现在1 5 ：3 0 光合主峰有一个 长达4 5 h 的高效光合平台期( 9 8 1 4 4 | lm o lc o r m - z s 1 ) ，是一天中最重要 的产物积累时期数据表明光合“午休”现象明显，且气孔限制是产生“午 休”的主要原因麻疯树光能利用率较高，最大值为3 5 2 研究显示，麻疯 树的光补偿点和光饱和点较高，为耐干旱植物，在高温高辐射时能有效的通 过降低气孔导度来限制蒸腾作用，适宜于在光照充足的干旱地区推广种植 关键词：麻疯树；净光合速率；日变化；气孔导度；生理生态因子 四川人学坝i 学位论文 s t u d yo np h o t o s y n t h e s i sp h y s i o l o g yc h a r a c t e r i s t i c so f j a t r o p h a c u f c a sla n du s es e c t i o nt e c h l o l o g yt os t u d y t h ej a t r o p h ac u r c a sl sf r u i t ed e v e l o p m e n t m a j o r ：b o t a n y g r a d u a t e ：x i a l i a n g a d v i s o r ：c h e nf a n g j a t r o p h ac “r c a $ l ，口m e m b e ro ft h ef a m i l ye u p h o r b i a c e a e , w h i c h i s r e s i s t a n tt od r o u g h t ，p o v e r t y ，d i s e a s e sa n dp e s t s j a t r o p h ac u r c a sl i sm a i n l y f o u n di nt r o p i c a la n ds u b t r o p i c a lr e g i o n s ，a n di nc h i n a , i ti sw i d e l yd i s t r i b u t e di n g u a n g d o n ga n dg u a n g x i ，h a i n a n ，y u n n a n ，g u i z h o u ，s i c h u a ne t a 1 h e r b a l i s t d o c t o rb e l i e v e di t sm e d i c i n ei sc o l d ，a n dc a nb eu s e dt os c a t t e rs i l t ，r e l i e v ep a i n i tc a na l s oh e a lw o u n d sa n ds t o pi t c h i n g s o m ee v e nu s ei ta st h e 廿e a t m e mo f g a s t r o e n t e r i t i s r e c e n ty e a r s ，s o m es t u d i e sh a v ef o u n dt h a ts u c hp l a n t sh a v e s i g n i f i c a n ta n t i c a n c e ra c t i v i t y i th a sp o t e n t i a lv a i u ei nt h eo i li n d n s t r y ，a n d b i o l o g i c a lp e s tc o n t r o la n dt h ed e v e l o p m e n to fn e wd r u g s ，w h i l et h i sh o t - d r y v a l l e y i sag o o ds p e c i e sf o ra f f o r e s t a t i o no fb a r r e nh i l l s t h e r e f o r ei ti sa c o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fh i g h - v a l u ep l a n tr e s o u r c e s ，a n d w i l l w i d e l y e x p l o i t e ds o o n i nt h i sp a p e r , ia n a l y s et h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e d i u r n a l v a r i a t i o no fn e tp h o t o s y n t h e t i cr a t ea n dt h ee n v i r o n m e n t a lf a c t o r so fd a t r o p h a c 1 2 r c a sl sl e a v e s a n dr e s e a r c ho nt h ed e v e l o p m e n to ft h ef r u i t l e to fj a t r o p h a c u r c a $ l sl e a v e sb yt h et e c h n o l o g yo fp a r a f f ms e c t i o n sa n df r o z e ns e c t i o n w e t r yt oe s t a b i l s ht h er h e o r e t i c a lf o u n d a t i o no ft h ed e v e l o p m e n to ft h er e s o u r c e so f j a t r o p h a c u r c a sl t h i sp a p e ra n a l y s e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ed i u m a lv a r i a t i o no fn e t p h o t o s y n t h e t i cr a t ea n dt h ee n v i r o n m e n t a lf a c t o r so f j a t r o p h a c u r c a sl sl e a v e s a i m i n gt os u p p l yr e f e r e n c et ot h ee x p l o i t a t i o na n dt h eu l t i l i z a t i o no fd a t r o p h a 2 心j 1 1 大学颂i 学位论文 c “r c q sl r e s o u r c e s t h er e s u l t ss h o w e dt h a tn e tp h o t o s y n t h e t i cr a t eo f j a t r o p h a c z l i c a sl p r e s e n tat y p i c a ld o u b l e p e a kc u r v e t h em a x n e tp h o t o s y n t h e t i cr a t e w a s1 4 4 肛r n o lc 0 2 m 2 s “ a n dt h e l i g h tc o m p e n s a t i o np o i n t w a s4 5 p m o l m 2 s t h em a i np h o t o s y n t h e t i cp e a ka p p e a r e da t1 1 ：0 0 ，a n dt h es u b a l t e r n p e a ka p p e a r e da t1 5 ：3 0 a m o n gt h em a i np e a kt h e r ew a sah i 曲e f f i c i e n c y p h o t o s y n t h e s i sp h a s ef 9 8 1 4 4i j t r n o lc 0 2 m - 2 s “) l a s t4 5 h ，w h i c hw a st h em o s t i m p o r t a n ts t a g eo fp r o d u c t i o na c c u m u l a t i o n d a t ei n d i c a t e da r e m a r k a b l en o o n d e p r e s s i o no f p h o t o s y n t h e t i cw h i c hw a sm a i n l yr e s u l t e df r o ms t o m a t ac o n s t r a i n t j a t r o p h ac u r c a sl h a sah i g hl i g h tu s i n gr a t e w i t l lt h em a x3 5 2 s t u d y s h o w e dt h ej a t r o p h ac u r c a $ l ，a sad r o u g h t - t o l e r a n tp l a n t ，c a l ll i m i t t r a n s p i r a t i o ni nh i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g hr a d i a t i o nb ye f f e c t i v e l yr e d u c i n gt h e r o l eo fs t u m a t a lc o n d u c t a n c e ，s u i t a b l ef o rp l a n t i n gi nt h ed r ya r e a sw i t h a b u n d a n ti l l u m i n a t i o n k e y w o r d s j a t r o p h a c “r c a $ l ，n e tp h o t o s y n t h e t i cr a t e ，d i u r n a lv a r i a t i o n ， s t o m a t a lc o n d u c t a n c e ，e c o p h y s i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s 3 川川人学坝 学位论文 麻疯树( 妇t r o p h ac u r c a sl ) 为大戟科( e u p h o r b i a c e a e ) 麻疯树属植 物，主要分布于热带和亚热带地区麻疯树时干旱贫瘠，抗病虫能力强，是 荒山造林，水土保持工程的优良树种麻疯树种子可入药，有清热解毒、消 肿散淤等作用；近年来发现其种子含有的抗癌活性物质，在新药开发等方面 也有着潜在的应用价值麻疯树种子合油率高，油脂品质好，在生物质燃油 的开发利用上具有很大价值因此，麻疯树是一种综合利用价值很高的植物 资源 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，同时又是 一个对环境条件变化很敏感的生理过程植物叶片光合作用日变化是植物 生产过程中物质积累与生理代谢的基本单元，也是分析环境因素影响植物生 长和代谢的重要手段为此，众多研究者对枣( z i z p h u sj u j u b a 腑j j ) 、 苹果( m a l u sp u m i l a 柳j ) 、核桃( j u g a n sr e g i a 厶) 、( 阿月浑子v e r a j 肌) 和猕猴桃( a c t i n i d i ac h i n e n s i s 用a n s h ) 等果树光合速率的日变化 及其环境因子进行了研究，不仅掌握了这些植物生长与环境因子之间的关 系，而且也为优质、高效栽培提供理论依据作为近年来研究较多的综合利 用价值很高的麻疯树，其光合作用的规律及特点的研究可为了解其生理生态 特征、物质生产潜力以及制定相应的栽培管理措施提供重要的理论依据到 目前为止，对麻疯树光合作用的研究仅有一例初步的研究“为了进一步了 解麻疯树的光合作用特性，本试验从自然条件下麻疯树光合作用日变化及 其与生理生态因子之间的关系入手，分析了麻疯树净光合速率、光合有效辐 射、空气温度、气孔导度、蒸腾速率和胞间c o ：浓度等的日变化特征，探讨 了麻疯树光合速率与各生理生态因子之间的相互关系，其结果可为麻疯树规 范化种植提供光合生理生态方面的理论依据 4 四川人学坝i 学位论文 麻疯树光合生理特征研究 摘要：通过研究麻疯树叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关 系，为麻疯树资源的开发和利用提供参考结果表明：麻疯树净光合速率日 变化呈双峰曲线，净光合速率最大值为1 4 4 1 1m o lc 0 2 m - s 一，光补偿点为 4 5 pm o l 矿s ，光合主峰出现在1 1 ：0 0 ，次峰出现在1 5 ：3 0 光合主峰有一个 长达4 5 h 的高效光合平台期( 9 8 1 4 4l im o lc 0 2 m - 2 s 1 ) ，是一天中最重 要的产物积累时期数据表明光合“午休”现象明显，且气孔限制是产生“午 休”的主要原因麻疯树光能利用率较高，最大值为3 5 2 研究显示，麻疯 树的光补偿点和光饱和点较高，为耐干旱植物，在高温高辐射时能有效的通 过降低气孔导度来限制蒸腾作用，适宜于在光照充足的干旱地区推广种植 关键词：麻疯树；净光合速率；日变化；气孔导度：生理生态因子 麻疯树( 妇t r o p h ac u i c a sl ) 为大戟科( e u p h o r b i a c e a e ) 麻疯树属植 物，主要分布于热带和亚热带地区麻疯树耐干旱贫瘠，抗病虫能力强“”， 是荒山造林，水土保持工程的优良树种麻疯树种子可入药，有清热解毒、 消肿散淤等作用。4 1 ；近年来发现其种子含有的抗癌活性物质。1 ，在新药开发 等方面也有着潜在的应用价值麻疯树种予含油率高，油脂品质好，在生物 质燃油的开发利用上具有很大价值。3 因此，麻疯树是一种综合利用价值很 高的植物资源m 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，同时又是 一个对环境条件变化很敏感的生理过程”1 植物叶片光合作用日变化是植 物生产过程中物质积累与生理代谢的基本单元，也是分析环境因素影响植物 生长和代谢的重要手段为此，众多研究者对枣( z i z p h u sj u j u b a 鲋j ) 嗍、苹果( m a l u sp u m i l am i l l ) 。1 、核桃( z u g a n sr e g i al ) “、( 阿月 必j i l 大学帧 学位论文 浑子v e r al i n n ) 1 和猕猴桃( a c t i n i d i ac h i n e n s i sp l a n s h ) “”等果树 光合速率的日变化及其环境因子进行了研究，不仅掌握了这些植物生长与环 境因子之间的关系，而且也为优质、高效栽培提供理论依据作为近年来研 究较多的综合利用价值很高的麻疯树，其光合作用的规律及特点的研究可为 了解其生理生态特征、物质生产潜力以及制定相应的栽培管理措施提供重要 的理论依据到目前为止，对麻疯树光合作用的研究仅有一例初步的研究“3 1 为了进一步了解麻疯树的光合作用特性，本试验从自然条件下麻疯树光合 作用日变化及其与生理生态因子之间的关系入手，分析了麻疯树净光合速 率、光合有效辐射、空气温度、气孔导度、蒸腾速率和胞间c o 。浓度等的日 变化特征，探讨了麻疯树光合速率与各生理生态因子之间的相互关系，其结 果可为麻疯树规范化种植提供光合生理生态方面的理论依据 1 材料与方法 1 1 实验材料 ( 1 ) ：麻疯树种子采自四川省攀西于热河谷地区，种子用自来水浸泡 二天，然后埋入薄土中，置于温室( 2 8 ) 中萌发。待生长至2 3 个月，2 0 c m 左右，移栽到室外，生长一年后取植株( 约7 5 c m 高) 长势良好的叶片作光和 生理指标测定 ( 2 ) ：在四川省凉山州金河县干热河谷地区，取向阳山坡，半山腰野 生麻风树( 一年生左右) 长势良好叶片作光和生理指标测定 1 2 实验方法 麻疯树叶片光合作用测量2 0 0 6 年9 月到1 1 月选择晴朗天气，从8 ：o o 1 7 ：0 0 时每隔0 5h ，用c i - 3 4 0 型光合作用测定系统( c i d 公司) 测定麻疯树倒 数第4 片功能叶片的光合日变化，每次测量选取5 个长势一致的同一生长枝， 结果取均值后分析测定指标包括：净光合速率( p n ，um o lc o ：- m - z s 1 ) 气 孔导度( c ，m m o lh , 0 1 1 1 1 s 1 ) 、蒸腾速率( e ，m m o l h ：0 - m - 2 s 1 ) 、胞间c 0 2 浓度 6 心j i i 大学坝上学位论义 ( i n t c o ：，um o lm o l 。) 、光合有效辐射( p a r ，pm o l - m - 2 s 1 ) 和空气温度( t a i r ) 1 3 数据处理 用e x c e l 弄h s p s s 软件进行数据处理和绘图相关系数计算采用全天测定 的原始数据 2 实验结果与分析 2 1 麻疯树叶片；争光合速率的日变化 从图1 可以看出，一天中，麻疯树叶片净光合速率变化呈现明显双峰型 曲线：主峰峰值出现在上午1 1 ：0 0 时，净光合速率为1 4 41 1m o lc o 。m - 2 s ， 此时的光合有效辐射为6 6 6um o l m - 2 s - ；次峰峰值出现在下午1 5 ：3 0 时， 净光合速率为7 5um o lc 0 2 m - 2 s 一，此时光合有效辐射为5 9 6pm o l m s - ； 主峰峰值比次峰峰值高6 9um o lc o ：m - 2 s 一，两峰间距4 5 h 两峰之间出现 明显”午休”现象，持续约3 0 分钟( 1 4 ：0 0 1 4 ：3 0 ) ，净光合速率o ，光 合产物积累为零甚至为负 从净光合速率峰形看，第1 个光合峰有一个明显的峰值平台，时间长达 4 5 h ( 9 ：0 0 1 3 ：0 0 ) ，维持较高的光合速率( 9 8 1 4 4um o lc o 。m - 2 s 1 ) ， 而第2 个光合峰则没有明显的平台期( 图1 ) 整体来看，上午8 ：o o i i ：0 0 的 平均净光合速率比下午1 4 ：0 0 1 7 ：0 0 时的平均净光合速率高5 3 2 p m o l c o ，m - 2 s 一 明川人学顺i 学位论义 i 声! j ! 翥i 詈i l 盎 一光台有绶辐射p x r 4 卜胞问c 0 2 浓度i n t c 0 2 _ 一空气沮度t a i r 一挣光台遗率p n 图1 麻疯树叶片净光合速率，光合有效辐射和空气温度的日变化 f i g 10 i u r n a ic h a n g e so ft h en e tp h o t o s y n t h e t i cr a t ea n dp h o t o s y n t h e t i ca c t i v e r a d i a t i o n ( p a r ) a n da irt e m p e r a t u r ei nl e a v e so fj a t r o p h ac u r c a sl 2 。2 麻疯树叶片j 争光合速率与光有合效辐射日变化的关系 光合有效辐射的日变化呈单峰型曲线( 图1 ) ，上午8 ：0 0 1 2 ：3 0 时，光 合有效辐射从3 2 i lm o lc 嘎r m - 2 - s - 上升，至中午1 2 ：0 0 1 3 ：0 0 达峰值，8 6 4 pm o lc 0 2 m 1 s - ；1 2 ：3 0 1 7 ：0 0 时又从峰值下降到5 5um o lc o 。m - 2 s ，上 升和下降变化幅度大从净光合速率与光合有效辐射关系图可知，一天中上 午8 ：0 0 i 1 ：0 0 时，净光合速率与光合有效辐射呈极显著的线性正相关( 图 2 一a ，y = 0 0 2 4 8 x + 0 5 5 4 9 ，r 2 = o 8 7 0 5 ) ，即净光合速率随着光合有效辐 射的增强而显著增长：1 1 ：0 0 1 4 ：0 0 时，净光合速率与光合有效辐射负呈不 显著的线性负关系( 图2 一b ，y = 一0 0 1 2 6 x + 2 2 1 9 3 ，r 2 = 0 3 5 1 5 ) ，净光合 速率随着光合有效辐射的增强而缓慢降低可能是这段时间由于光呼吸作用 的增强，导致净光合速率与光合有效辐射的关系减弱；1 4 ：0 0 1 5 ：3 0 时，光 8 (1_itojzou名h)|毯鞋掣u亘霉嚣髓蕾羹韭锺豁箍 四川人学坝1 坞。位论义 合有效辐射与净光合速率之间呈不显著的负关系( 图2 一c ，y = 一0 0 8 2 6 x + 5 3 5 1 9 ，r 2 = o 5 9 6 7 ) ，虽然光有效辐射仍然持续降低，但此时麻疯树从光午 休中逐渐恢复，净光合速率仍然快速回升；下午1 5 ：3 0 1 7 ：0 0 时，光合有效 辐射和净光合速率的呈极显著线形正相关关系，即随着光合有效辐射的降 低，净光合速率也缓慢的下降( 图2 - d ，y = 0 0 1 2 x + 0 0 2 1 1 ，r z = o 9 3 0 3 ) j iz 毵 建 空气温度t a i ( ) 光台有效辐射p a r ( p = o l 舶_ 2 s - 1 ) 光合有效辐射p a r ( u _ o i 蚍2s - 1 ) 光合有效辐射p a r ( p = 0 1 m - 2 s - 1 ) 图2 一日中麻疯树片净光合速率与光合有效辐射的关系 fig 2r ela tio n s hidb e t w e e nt h en e tp h o t o s y n t h e ticr a t ea n dp h o t o s y n t h e tic a c t i v er a d i a t i o n ( p a r ) i ni e a v e so fj a t r o p h ac u r c a sl ，d u r i n gad a y 2 3 麻疯树叶片；争光合速率与温度日变化的关系 一天中，空气温度变化较缓较小，日变化呈单峰型曲线，最高气温为3 0 9 。一。一 。7一。 一z z y 一 一 r 一 一。 m 、 一 + g ： 一m罨乏 m 鬻i 一。 州门1 人学硕士学位论文 ，大约出现在1 3 ：0 0 - - 1 4 ：0 0 时( 图1 ) 上午8 ：o o 1 1 ：0 0 时，空气温度从 1 8 9 升n 2 8 4 ：1 1 ：0 0 1 4 ：0 0 时，空气温度一直维持在较高水平， 然后缓慢下降；1 4 ：o o 1 7 ：0 0 时，空气温度持续下降n 1 8 7 与早晨开始 测量时温度相当 相关分析表明( 图3 ) ，上午8 ：0 0 1 1 ：0 0 时，净光合速率与空气温度之 间呈极显著的正相关( 图3 一a ，y = 1 6 8 2 3 x 一3 2 0 6 ，r 2 = o 9 7 5 ) ，净光合速 率随着温度的升高而迅速增加；l l ：0 0 1 4 ：0 0 时，空气温度持续上升，但升 幅较小( 2 8 4 3 0 ) ，然而净光合速率下降，线性关系不明显( 图3 - b ， y = 一1 5 0 7 x + 5 5 5 4 3 ，r 2 = 0 5 1 4 2 ) ，而净光合速率持续下降，显示这一 时段空气温度过高可能是净光合速率下降的原因之一；下午1 4 ：0 0 1 5 ：3 0 时，净光合速率与空气温度之间则呈显著的负相关( 图3 - c ，y = - 1 7 9 4 2 x + 5 2 4 1 2 ，r 2 - 0 7 4 5 2 ) 随着空气温度的缓慢降低，净光合速度反而有一定的上 升：到1 5 ：3 0 1 7 ：0 0 时，净光合速率与空气温度之问呈不显著的正相关( 图 3 一d 。y = 0 5 0 8 6 x 一8 5 3 6 3 r 2 = 0 4 8 8 0 ) 王1 8 乎 ：1 3 8 ： 28 三 蓦3 如 掘 七一2 1 0 空气温度7 a i r ( ) 弋 一。 船 一 巧 一 ：；l 们 一 鬻 一。 冀 一 一 m q 一 9 ， 一 _ n m f 戮z。 一。 四川人学琐l 学位论文 ：1 8 亭 j1 3 8 = ：8 三 嚣3 却 鬟 舟一2 空气沮度t a i r f ) 空气温度t 8 i r ) 图3 一日中麻疯树片净光合速率与空气温度的关系 f i g 3r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h en e tp h o t o s y n t h e t i cr a t ea n da irt e m p e r a t u r ei n ie a v e so fj a t r o p h ac u r c s sl d u rin gad a y 2 4 麻疯树叶片净光合速率与胞问c 0 ：浓度日变化的关系 胞间c o 。浓度在一天中变化幅度较大，表现为早上最高( 6 6 7 nm 0 1 m o l 。) ，然后随着时间下降，在1 2 ：0 0 1 3 ：3 0 时维持在低谷水平1 8 6 1 9 4um 0 1 m o l ，午后急剧上升，并在1 4 ：0 0 达到其次值6 3 91 1m 0 1 m o l ， 随后下降，到1 6 ：o o 到达另一个低值后又开始上升，变化趋势基本上与净光 合速率变化相反( 图1 ) 相关性分析表明( 图4 ) ，一日中，上午8 ：o o 1 1 ：0 0 时，净光合速率与胞 间c 0 ：浓度之间呈极显著的负相关( 图5 一a ，y = 一0 0 4 1 9 x + 2 6 6 4 8 r 2 = o 9 5 3 4 ) ，说明上午随净光合速率的升高，c o ：需求的增加大于供应的增 加，引起胞间c o ：浓度急剧下降但是，1 l ：0 0 1 4 ：0 0 时，净光合速率与胞间 c o ：浓度之间呈不显著的正相关( 图4 一b ，y = 0 0 1 8 9 x + 8 1 6 4 ，r 2 = o 2 6 7 5 ) ， 因为这一时段净光合速率较高，同化c 0 ：能力较强，会引起胞间c o 。浓度过低， 造成c o ：的亏缺，因而限制净光合速率的进一步提高：1 4 ：0 0 1 5 ：3 0 时，净光 合速率与胞间c 0 ：浓度之间呈显著的负相关( 图4 一c ，y ：- 0 0 2 7 8 x + 1 6 8 8 9 ， o 竹 一 & o 一 一蚰 一一0缸0、|：茹# m 0 一 。，孙 o + 蛎 一。 啪 h 一烈 一 一拈 四j 1 1 人学 ! l 学位论文 r 产0 8 3 0 9 ) ，因为光合午休时，光合作用降低，胞间c o 。浓度进而恢复到一个 较高的水平，但随着植物从光午休中恢复过来，净光合速率迅速上升，导致 胞f b q c o ：浓度急剧下降：下午1 5 ：3 0 1 7 ：o o 时，净光合速率与胞问c o ：浓度之间 呈不显著的负相关( 图4 一d ，y = 一0 0 1 6 5 x + 9 7 1 7 5 ，r 2 = 0 3 7 6 4 ) ，说明这 个时段光合速率的降低与胞间c o ：的浓度无关 胞问c 0 2 浓度i n t c 0 2 ( p 1 0 1 t o o l - 1 )胞问c 0 2 浓度i n t c 0 2 ( p m 0 1 = o i 一1 ) 胞问c 0 2 浓度i n t c 0 2 ( pm 0 1 = o i 一1 )胞r , j c 0 2 浓度i n t c 0 2 ( p = 0 1 m o l 一1 ) 图4 一日中麻疯树片净光合速率与胞间c 0 2 浓度的关系 f i g 4r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h en e tp h o t o s y n t h e t i cr a t ea n di n t e r c e | i u i a rc 0 2 c o n c e n t r a t i o ni ni e a v e so fj a t r o p h ac u r c a sl d u ri n gad a y 1 2 。 一舳 = 写 一 4 “0 一 揽一枷 洲夕 r 一枷一。嚣十一弋 一。 一咖 9 4 、一 + ，一 亿 。o 一 ，一 皓o 一刖 撕 叭= 一 三 渤 ；| f 。一l一枷 三一 一 旧川1 人学顾七学位论文 2 5 麻疯树叶片；争光合速率与气子l 导度日变化的关系 麻疯树叶片气孔导度同变化呈双峰型曲线( 图5 ) ，气孔导度的峰值出 现在上午1 l ：0 0 ( 8 4m m o lh 2 0 m - 2 s 1 ) 和下午1 5 ：3 0 ( 5 9n n o lh 。o m2 s 1 ) ， 变化规律与净光合速率基本一致 从图6 可以看出，上午8 ：0 0 1 1 ：0 0 时，麻疯树叶片净光合速率与气孔导 度之间呈极显著正相关关系( 图6 一a ，y = 0 1 5 7 x 一2 0 4 4 7 ，r 2 = o 9 2 1 9 ) ， 随着气孔导度由开始时的l lm m o lh 2 0 m - 2 s - 迅速上升n 8 4t o o ll i f o m - 2 s ， 净光合速率也相应地迅速增大，并于1 l ：0 0 达到一天中的峰值；1 1 ：o o 1 4 ：0 0 时两者之间呈显著正相关( 图6 一b ，y = 0 1 0 4 2 x + 5 8 7 0 4 ，r 2 = o 7 3 4 ) ，净 光合速率伴随着气孔导度从主峰峰值处的降低而缓慢跌落，说明这一时段下 净光合速率的大小主要受气孔导度的制约；1 4 ：o o 1 5 ：3 0 两者之间呈显著正 相关( 图6 _ c ，y = 0 1 0 4 2 x + 5 8 7 0 4 ，r 2 = 0 8 9 8 5 ) ，光午休时期( 1 4 ：0 0 n 1 4 ：3 0 ) 麻疯树的气孔导度最低只有7 5m m o lh ：0 m - 2 s 一，随着光午休的结 束( 1 4 ：3 0 1 5 ：3 0 ) ，气孔导度迅速从午休时的7 5m m o l1 - 1 ：0 m - 2 s - 上升 到次锋5 9m m o1 h ：0 m - 2 s - 与此同时，净光合速率也由负值迅速上升到 7 5um o lc 0 2 m s - 进入光合的第二峰，说明这一时段净光合速率的大小还 是主要受气孔导度制约：1 5 ：3 0 1 7 ：0 0 两者之间呈不显著正相关( 图6 一d ，y = 0 1 0 4 2 x + 5 8 7 0 4 ，r 2 = 0 4 2 7 7 ) 气孔导度下降变化较缓，而净光合速率下降 变化较大，说明这一时段气孔导度已经不是净光合速率的重要限制因子了 阳j 1 1 人学颂 学位论文 = 占 “ 昌 d 空 名 昌 吝 剖 哺 辞 f 1 0 0 8 ：0 09 ：0 01 0 ：0 0 1 1 ：0 0 1 2 ：o o1 3 ：0 0 1 4 ：0 01 5 ：0 0 1 6 ：0 0 1 7 ：0 0 时同t i m ei nad a y 2 1 8 一 1 6 夏 1 4 茗 1 2 垦 1 趸 0 8 i 0 6 嚣 o 4 冀 0 2 0 + 气孔导度c m o l h 2 0 - 一2 s - 1 ) - 一蒸腾速率e ( 删o l h 2 0 = - 2 s - 1 ) 图5 麻疯树叶片气孔导度和燕腾速率的日变化 f i g 5d i u r n a ic h a n g e so fs t o m a t a ic o n d u c t a n ca n dt r a n s p ir a t i o nr a t ei ni e a v e s o fj a t r o p h ac u r c a sl 8 ：0 0 i i ：0 0 ”0 肛1 5 7 x - z ，2 。0 4 4 ， 5 0“ 气孔导度c ( m m o l h 2 0 = - 2 s 1 ) 1 4 b 1 1 ：0 0 1 4 ：0 0 。 ，= 0 1 0 4 2 x + 5 8 7 0 4 r = 0 7 3 4 4 气孔导度c ( d o l h 2 0 m - 2 s - 1 ) 踟加蚰加 6 4 z 0 8 6 4 2 o 2 i-甲i-“oo io_j一目舟覃f啦景惫 l；i 2 1甲-*ou ioi一蛊脚聊啦翟 叫川大学颂 二学位论文 气孔导度c ( u o l h 2 0 口一2s - 1 )气孔导度c ( m m o l h 2 0 = - 2 s - 1 ) 图6 一日中麻疯树片净光合速率与气7 l 导度的关系 f i g 6r e i a t i o n s h i pb e t w e e nt h en e tp h o t o s y n t h e t i cr a t ea n ds t o m a t a ic o n d u c t a n c i ni e a v e so fj a t r o p h ac u r c a al d u ri n gad a y 2 6 麻疯树叶片；争光合速率与蒸腾速率日变化的关系 麻疯树蒸腾速率的日变化规律与其气孔导度相似，同样为双峰型曲线 第一峰出现在上午1 1 ：3 0 ( 1 9 m m o lh ：0 m - 2 s 1 ) ，第二峰出现在1 5 ：3 0 ( 1 9 m m o lh ：0r m - s 1 ) ，在光午休期间( 1 4 ：o o 1 5 ：0 0 ) 同样出现了仅为0 3 m m o l h ：0 m - 2 s 1 的一个持续一个小时的低谷期 蒸腾速率对净光合速率的影响在一日中不同时段表现明显差异，上午 8 ：o o 1 1 ：0 0 时，麻疯树叶片净光合速率与蒸腾速率之间呈极显著正相关( 图 8 - a ，( y = 9 2 5 7 4 x 一0 2 2 0 6 ，r 2 _ 0 9 4 9 7 ) ，即早上蒸腾速率逐渐加剧，净 光合速率也相应提升；i i ：0 0 1 4 ：0 0 时两者之间则呈不显著正相关( 图8 - b ， y = 9 2 5 7 4 x 一0 2 2 0 6 ，r 2 = 0 2 7 8 3 ) 中午时段，在高温和高光强作用下， 蒸腾速率缓慢降低，净光合速率也相应的缓慢下降，到1 3 ：3 0 1 4 ：0 0 ，蒸 腾剧降，光合作用也剧降；1 4 ：0 0 1 5 ：3 0 时两者之间则呈极显著正相关( 图 8 - c ，y = - 1 0 7 x + 3 1 8 5 ，r 2 = 0 9 9 7 6 ) ，这个时段，麻疯树经历了光午体和 光午休的恢复，蒸腾速率在光午休时最低，在光午休恢复后迅速上升： 1 5 ：3 0 1 7 ：0 0 时两者之间又呈极显著的正相关( 图8 一d ，y = 4 1 5 2 2 x 一 6 2 0 8 6 2 o 2 了kgu io_1一c山哥瓒啦鬟量 四川大学硕t 学位论义 0 5 0 4 3 ，r 2 = o 9 6 6 9 ) 这个时段，净光合速率随着蒸腾作用的降低而降低了 蒸腾速率e ( m m o l h 2 0 旷2 s 1 ) 蒸噼谜率b ( m m o l h 2 0 驴2 s 1 ) 8 1 1 ：o 。1 4 ：。 ! _ l 罴 蒸腾速率b ( m m o ! h 2 0 m - 2 s i ) 0 5i 1 5 2 燕腾速率e ( i h 2 0 = - 2 s 1 ) 图7 一日中麻疯树片净光合速率与蒸腾速率的关系 f i g 7r e i a t i o n s h i pb e t w e e nt h en e tp h o t o s y n t h e t i or a t ea n dt r a n s p ir a t i o f fr a t e i nf e a v e so fj a t r o p h ac u k c a sl d u r i n gad a y 2 7 麻疯树的光能利用率 光能利用率是指净光合速率与光强的比值，它反映植物光合过程对光辐 射的利用效率 1 7 图8 显示，麻疯树的光能利用率的日变化亦呈现双峰现象 其中光合有效辐射在大于6 7 0i t m 0 1 m 一s - 左右时，光能利用率下降 8 6 4 2 o 8 6 4 2 0 2 _-8_；0f_囊老 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0 2 h占“-a8 h20正鼍增挛量 8 6 4 2 0 8 6 4 2 o 2 h，l“8_23f*_l女 四j 1 人学硕t 学位论文 一光合有效辐射p a r ( u m 0 1 - 2 s - i )十光能利用宰( x