（植物学专业论文）常见园林植物气体交换特征及水分关系的比较.pdf

天津师范大学研究生学位论文 摘要 本文选取了1 1 种常见园林植物，分别在5 月、6 月、7 月和9 月以光合测定 系统( l i 6 4 0 0 ) 测定了它们的气体交换特征各指标，并对它们的日变化和季变 化做了比较分析，结果如下： ( 1 ) 1 1 种植物的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间c 0 2 浓度和水分 利用效率日变化及季变化存在明显的种间差异。 ( 2 ) 植物气体交换特征季节性差异的原因不同：碧桃、金银木、玫瑰和木 槿与水分状况有关；西府海棠、冬青卫矛、梨和石榴与植物的保水能力有关；李、 枣和山楂与植物通过蒸腾作用降低叶温有关。 ( 3 ) 植物光合作用和蒸腾作用的强弱不同：木槿、玫瑰等属于高光合高蒸? 腾型植物；金银木、石榴等属于低光合低蒸腾型植物；西府海棠等属于高光合低 蒸腾型植物。 ( 4 ) 植物叶片的水分含量不同：碧桃、李、枣和木槿的含水量在6 月份最高； 西府海棠、冬青卫矛、梨、山楂、石榴的水分含量从5 月开始一直处于下降状态； 而金银木和玫瑰的水分含量基本维持在一个水平。 ( 5 ) 植物蒸腾速率和水分利用效率日变化及季变化不同：西府海棠和碧桃 等属于低蒸腾高水分利用效率类型植物：李和枣等属于高蒸腾低水分利用率类型 的植物；玫瑰、木槿等属于高蒸腾高水分利用率类型的植物。 关键词：园林植物；气体交换；净光合速率；蒸腾速率；气孔导度；胞间c 0 2 浓度；水分利用效率 i l i 天津师范大学研究生学位论文 a b s t r a c t g 弱e x c h 觚g ep 觚n e t e r si i l1 e a v e so fe l e v e i lg a r d e i ls p e c i c sw e r em s u r e di n m a y ，j u n e ，j u l y 锄ds 印t e m b b yl l s i n g “一6 4 0 0p o r t a b l ep h o t o s ) ，i l m e s i ss y s t e m a n dn l ed i 啪a la n ds e 嬲o n a lc h 髓g e so fg 弱e x c h a l l g ew e r ea l s o 觚a i ) ，z e d t h er e s u l t s a r c 嬲f o l l o w s ：( 1 ) t l l ed i 啪a lc h 越g e sa n ds e a s o n a lc h a i l g e so fn e tp h o t o s y n m e s i s r a t e ，t r 觚s p i r a t i o nr a t e ，s t o m a t a lc 0 n d u c t a l l c e ，i n t e r c e l l u l a rc 0 2c o n c e n 仃a t i o na n d w a t e rl l s ee 伍c i e n c ya r cd i f | 衙e n t 锄o n ge l e v e i ls p e c i e s ( 2 ) 1 l l es e a s o n a lc h a i l g e so f g 弱e x c h a n g ea r ed i 毹r e n t 锄o n ge l e v e ng a r d e ns p e c i e s t h e r ea r cm r e er e a s o n s ：m e a m y g d n l t l sp e r s i c 口l 0 m c e r nm a 口c k i ，r o s 口r u 9 0 s q 强at h eh l b i s c t l ss y r i n m t s 铤e b e c a u s eo ft l l ew a t e rc o n d i t i o n t h ea 缸，淞m 纪，d 聊口，淞，e h d ，吵聊z 侈叩d 以f c o 心，毋九岱 皈，“一g 黜括，a n dt h ej 切拧纪口g m 刀口砌朋a r ed u et ot l l e i rd b i l i t yo fc o n s e r v i n gw a t e r a n d t l l em 疗螂s 口，玉叻2 口，2 钯垂历凇歹咖施a i l dt 1 1 e ( h 幻p g 哪p 伽刀口f 狮妇a r eb yr e 嬲o no f r e d u c i n gt h e1 e a ft e m p e r a t u r eb y 缸锄s p i r a t i o n ( 3 ) t h ee l e 豫lg a r d e ns p e c i e sc a i lb e d i v i d e di n t ot h r e et y p e so fs p e c i e s ：t h e 觑6 西c 淞点口c 船a n dr 口九喀口b e l o n gt o m eh i 曲p h o t o s y n n l e s i sa 1 1 dl l i 曲t r a i l s p i r a t i o ns p e c i 船，t h e 伽f c p 朋历口口嘲fa i l d a 腑z g m 刀口纵牌b e l o n gt ot h e1 0 wp h o t o s y n t h e s i sa i l d1 0 w 仃觚s p i r a t i o ns p e c i 鼯，t l l e 朋a ，凇朋比阳聊口，淞b e l o n g st 0n l eh i g hp h o t o s y n t h e s i sa n dl o w 扛a n s p i r a t i o ns p e c i 骼 ( 4 ) t h el e a fw a t e rc o l l t e n ti sd i f | 衙e n t ：t 1 1 em a x i m 啪o ft h e 么彬耀渤玩，p 缃五， p m m l ss 口l i c 讯口，z i z i p h 凇j 匈曲口a 越也eh i b i s c 潞s y r i 口c 粥啦e 磷试3 、衄i kw a 娆t n t e 畦q t 憾m 口l 凇m i c r o m 8 l 凇，e t l d n y m 凇j 印o n i c 销， 凇獬s h r i e 凇i s ，c r 口l a e g 锻 肋，z 鲫弘庇a n dt h e 砌玉豫g m ，l 口绌掰d e c l i n es t e a d i l y f 如mm a yn e 三d 刀池即馏 肌彻c 兢a i l dt h e 尺d 舳嗍暨伽h 0 1 das a m el i n e ( 5 ) t h ed i u m a la l l ds e a s o n a lc h a n g e s o f 觚l s p i r a t i o na r l dw a t e ru s ee 衔c i e n c yi ne l e v e ns p e c i e sa r cd i 行e r e i l t ：位a 幺，淞 ，l f c r d 聊口z 淞a n d 彳彬励，搬p e 昭记口b e l o n gt ot h el o wt r a n s p i r a t i o n 觚dh i g hw a t e ru s e e 衔c i e i l c ys p e c i e s ，t l l e 胁，l 淞s 口加伽口a i l dz 扬印j l 蝣咖6 口b e l o n gt o t 1 1 el l i 曲 t 姗s p i r a t i o na n dl o ww a t e ru s ee 衔c i e n c ys p e c i e s ，m e 尼口删口a 1 1 dm e 阿f 6 西c 淞 踟哟c 淞b e l o n gt ot h eh i 曲订a n s p i r a t i o na 1 1 dh i 酿w a t e ru s ee 箍c i e n c ys p e c i e s 1 ( e yw o r d s ：g a r d e n ss p e c i e s ；g a u sc x c h a j l g e ；n e tp h o t o s y i l m e s i sr a t e ；t s p i r a t i o n f a t e ；s t o m a t a lc o n d l l c t a j l c e ；h l t e r c e l l u l a ra 0 2c o n c e n t r a t i o n ；w r a t e ru s ee 伍c i e n c y l v 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我 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，也不包含为获得苤鲞! 重基盘堂或其它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了谢意。 签名：丛日期：碰触 学位论文版权使用授权书 本人完全了解天津师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名： 天津师范大学研究生学位论文 第一章前言 1 1 常见园林植物气体交换特征及水分关系的研究状况 1 1 1 光合作用 光合作用是一个复杂的生理过程，受到诸多内外因素的限制，也是全球碳循 环及其它物质循环的最重要环节( 童方平等，2 0 0 7 ) 。对树种光合特性的研究将 为解释和预测内部和外部因子如何影响森林树木和森林的生长、发育及物质生产 过程中的能量吸收、固定、分配与转化起到重要的作用( 童方平等，2 0 0 5 ；龚伟， 2 0 0 6 ；孙磊，2 0 0 6 ；方从兵等，2 0 0 2 ；廖飞勇等，2 0 0 3 ；杨模华等，2 0 0 4 ；莫新 禄等，2 0 0 5 ；陈建华等，2 0 0 6 ；张艳丽等，2 0 0 3 ；韩文军等，2 0 0 3 ；周小玲等， 2 0 0 7 ；李贤忠等，2 0 0 7 ) 。植物叶片光合效率与自身因素如叶绿素含量、叶片厚 度、叶片成熟程度密切相关，又受叶片有效光辐射、气温、空气相对湿度、土壤 含水量等外界因子影响( 金则新，2 0 0 4 ；柯世省，2 0 0 4 ；x udq ，1 9 9 7 ；d u r ， 2 0 0 1 ；o q u i s t ，1 9 8 8 ；b e q ，1 9 8 2 ) 。植物的光合作用受到环境因素的影响，在 一天内的光合速率是不断变化的，植物光合作用日变化大体有四个类型：正规曲 线形、平坦型、变动型和中午降低型( 吕忠恕，1 9 8 2 ) 。在自然条件下，植物光 合作用的日变化有两种典型的方式，一种是单峰型，一种是双峰型( s c h u l z e ， 1 9 8 2 ) 。 光合作用日变化呈单峰型曲线的植物的峰值出现的时间不全相同。连翘、 小花溲疏和紫藤的光合日变化的最大峰值出现在1 0 ：o o 或1 4 ：0 0 左右，日变化为 单峰曲线，它们的光合速率日均值依次为：连翘 紫藤 小花溲疏( 王颖等， 2 0 0 6 ) ；金边黄杨与大叶黄杨的光合曲线均为单峰型，峰值均出现在1 1 ：o o 左右， 而金边黄杨的光合速率日均值小于大叶黄杨的光合速率r 均值( 庄猛等，2 0 0 6 ) ； 不论是在自然条件下还是轻度干旱条件下，银中杨的光合日变化趋势均为单峰 型，峰值出现在9 ：o o 左右( 王晶英，2 0 0 6 ) ；4 种藤蔓植物地锦、五叶地锦、扶 芳藤、树莓幼苗的净光合速率日进程均呈明显的单峰曲线，净光合速率日均值相 比较，扶芳藤 树莓 五叶地锦 地锦( 巨关升，2 0 0 5 ) ；欧李( 牛洪斌等，2 0 0 0 ) 、 苹果梨( 张盹明等，2 0 0 1 ) 的光合日变化曲线也表现为单峰曲线。 天津师范大学研究生学位论文 净光合速率日变化表现为双峰曲线的植物也有不少。不同植物的双峰值出 现的时间也不同。火炬树的光合作用日进程表现为双峰曲线，两次峰值分别出现 在1 0 ：0 0 和1 8 ：0 0 ( 王得祥等，2 0 0 2 ) ，欧洲丁香、山桃、玉兰、棣棠( 王颖等， 2 0 0 6 ) 以及金银忍冬和榆叶梅( 刘海荣，2 0 0 6 ) 的两个峰值分别出现在1 0 ：0 0 和 1 4 ：0 0 ，其中就光合均值而言，欧洲丁香 玉兰 山桃 棣棠，金银忍冬 榆叶 梅；云锦杜鹃的两次峰值分别出现在9 ：o o 和1 5 ：o o ( 柯世省，2 0 0 7 ) ，七子花苗 期叶片的两个峰值也出现在9 ：0 0 和1 5 ：o o ，第2 个峰值约为第1 个峰值的一半( 柯 世省，2 0 0 2 ) 。 同一植物在不同花期的光合特性也不同，如香紫苏在初花期净光合速率日 变化较大，分别在1 1 ：o o 和1 5 ：0 0 出现双峰，盛花期和终花期净光合速率同变化 则相对平缓( 陈兆波等，2 0 0 7 ) ；翅荚木l o 个种源苗期净光合速率同变化均为 “双峰 型，除桂林种源分别在1 2 ：o o 和1 4 ：0 0 出现峰值外，其它种源均在9 ：0 0 和1 2 ：0 0 出现峰值，傍晚的净光合速率为全天的最低值，其中融水种源净光合速 率最大( 童方平，2 0 0 7 ) ；扁桃( 潘晓云等，2 0 0 2 ) 、核桃( 刘鹏等，2 0 0 3 ) 、元 宝枫( 娄利华等，2 0 0 1 ) 、杜仲( 郭连旺等，1 9 9 6 ) 、沙棘( 阮成江等，2 0 0 0 ) 、 雷竹( 金爱武等，2 0 0 0 ) 、绿竹( 黄勇，2 0 0 3 ) 以及银杏的八个品种( 江德安， 2 0 0 6 ) 的光合速率日变化也均为双峰曲线，银杏的八个品种中，钱冲1 号的净光 合速率最高，郯城9 号的净光合速率值最低。 有的植物的不同品种的光合速率峰值出现的时间相同，如梨属的四个品种的 光合日变化均为双峰型曲线，且在1 3 ：o o 时光合速率值都最低，就光合日均值而 言，川梨 滇梨 杜梨 砂梨( 樊卫国，2 0 0 6 ) 。 同一种植物在不同的土壤水分条件下所表现的峰值也一定不同，如芒果( 姚 全胜等，2 0 0 6 ) 。 植物的光合日变化也有表现为三峰曲线。如赞皇大枣幼树的光合特性，在土 壤相对含水量为4 0 时，其同变化呈三峰曲线( 王庆江等，2 0 0 2 ) 。也有的植物 的光合作用在全天持续下降的，如刺桐，1 4 ：o o 前下降程度较缓，之后至1 8 ：o o 下降较激烈( 李国泰，2 0 0 2 ) 。 同一树种在不同的天气、不同的季节光合作用日进程不同。结香( 徐小牛 等，1 9 9 4 ) 、银杏( 彭方仁等，1 9 9 8 ) 、板栗( 文晓鹏等，1 9 9 9 ) 、四季柚( 姜 2 天津师范大学研究生学位论文 小文等，2 0 0 3 ) 和珀溪蜜柚( 易干军等，2 0 0 3 ) 的光合作用日变化表明：在晴天， 光合速率日变化为双峰曲线，阴天呈单峰曲线；荔枝在冬、春光合作用日变化呈 单峰曲线，夏、秋光合作用日变化呈双峰曲线( 张祝平，1 9 9 5 ) ；樟树冬、夏季 均出现单峰，油榄仁、红胶木和柚木冬、夏季均出现双峰，海南蒲桃则冬季为双 峰，夏季为单峰( 黄娟，2 0 0 6 ) 。 1 1 2 蒸腾作用 蒸腾作用的强弱是植株水分代谢的一个重要生理指标，它能调节植物体内及 植物与环境间的水分平衡动态，与植物的生长、营养元素的吸收和运输都有密切 的关系( 雷泽湘，1 9 9 8 ) 。植物体特别是叶子吸收的阳光大部分转变为热能，可 使植物体的温度大大提高。而蒸腾作用能把大量的热散发出去，从而使植株尤其 是叶片温度的降低，达到保护它们不受损伤的效果。植物的蒸腾作用日进程一般 也分为单峰型曲线和双峰型曲线。 有些植物的蒸腾速率日变化表现为单峰曲线。不同植物的峰值出现的时间不 同。金边黄杨与大叶黄杨，峰值均出现在1 1 ：0 0 左右( 庄猛等，2 0 0 6 ) ，就蒸腾 速率日积累而言，大叶黄杨 金边黄杨；银中杨的峰值出现在9 ：0 0 左右( 王晶 英，2 0 0 6 ) ；芒果在不同土壤水分条件下的蒸腾速率的峰值全部出现在下午1 4 ：o o ( 姚全胜等，2 0 0 6 ) ；云锦杜鹃蒸腾速率的最高值则出现在中午( 柯世省，2 0 0 7 ) ； 大叶相思和马占相思的蒸腾速率最大值出现在上午l o ：0 0 左右，绢毛相思蒸腾高 峰值在中午1 2 ：o o ( 邓瑞文等，1 9 8 9 ) ；五角枫的气孔导度同变化和蒸腾速率日变 化均为单峰曲线，均在1 0 ：0 0 达到最大值( 王贵霞等，2 0 0 3 ) ；金丝小枣的蒸腾 速率在下午1 5 ：0 0 前后达到最大值( 温陟良等，1 9 9 1 ) ；毛白杨、臭椿、火炬树、 黄栌、沙棘的蒸腾速率日变化表现为单峰型( 周平等，2 0 0 2 ) ；另外，刺槐( 曹 军胜，2 0 0 5 ) 、蝴蝶兰和月季( 张利萍等，2 0 0 5 ) 以及4 种藤蔓植物地锦、五叶 地锦、扶芳藤和树莓的蒸腾速率日变化也表现为单峰曲线，蒸腾速率日均植树莓 扶芳藤 五叶地锦 地锦，蝴蝶兰 侧柏 油松( 周平等，2 0 0 2 ) ；紫薇、金叶接骨木和皱叶荚连在中午 蒸腾速率比较平稳或下降，蒸腾速率出现2 个或3 个峰值( 冷平生等，2 0 0 0 ) i 在5 月中旬晴朗天气下，七子花苗期叶片的蒸腾速率日变化均呈双峰型( 柯世省， 2 0 0 2 ) 。 同一植物的不同种，蒸腾作用日进程表现的可能不同。如1 0 个翅荚木种源 苗期蒸腾速率日进程有的表现为单峰型曲线，有的表现为双峰型曲线( 童方平， 2 0 0 7 ) 。 1 1 3 气孔导度和胞间c 0 2 浓度 气孔是植物叶片与外界进行气体交换的通道，气孔是叶片蒸腾及光合原料 c 0 2 进入细胞内的通道，其行为与叶片的蒸腾和光合性能有着密切的关系 ( f a r q l j h a r ，1 9 8 2 ；许大全，1 9 9 5 ；许大全，1 9 8 7 ) ，是陆生植物向外界散失水 分和与外界进行气体交换的主要通道。组成气孔的保卫细胞对环境条件非常敏 感，可以通过气孔开放来调节水分的出入( 孟凡霞等，1 9 9 5 ) 。因此气孔导度的 变化对植物水分状况及c 0 2 同化有着重要意义。气孔导度是影响植物光合速率 的主要因子之一( 刘建福，2 0 0 6 ) 。另外，胞间c 0 2 浓度也是衡量光合作用的一 个指标，因为植物要进行光合作用就要消耗c 0 2 。， 云锦杜鹃( 柯世省，2 0 0 7 ) 、芒果( 姚全胜等2 0 0 6 ) 、蝴蝶兰和月季( 张利 萍等，2 0 0 5 ) 以及黄褐毛忍冬( 黄丽华等，2 0 0 7 ) 的气孔导度的日变化均是典型 的双峰曲线；金银忍冬和榆叶梅的气孔导度日变化也表现为双峰，峰值均分别出 现在1 0 ：o o 和1 4 ：o o ( 刘海荣，2 0 0 6 ) ：五角枫的气孔导度日变化和蒸腾速率日变 化均为单峰曲线，在1 0 ：o o 达到最大值( 王贵霞等，2 0 0 3 ) ；翅荚木l o 个种源苗 期的气孔导度和蒸腾速率日进程有的表现为单峰型曲线，有的表现为双峰型曲 线，胞间c 0 2 浓度呈“v 型变化( 童方平，2 0 0 7 ) ；香紫苏气孔导度的变化趋 势是先升高后降低( 陈兆波等，2 0 0 7 ) ；刺槐的气孔导度日变化在全天呈上升的 趋势( 曹军胜，2 0 0 5 ) 。 4 天津师范大学研究生学位论文 1 1 4 水分状况及水分利用效率 水分是限制植物生长的主要因子。植物与温度、水分的关系一直是植物与环 境关系研究的热点( 蒋高明，2 0 0 l ；许振柱，2 0 0 3 ) 。植物的光合作用和蒸腾作 用均离不开水分，另外植物对环境的适应也取决于水分状况。植物水分利用效率 ( w a t e ru s ee 伍c i e i l c y ，w u e ) 作为植物生理活动过程中消耗水形成有机物质的基本 效率，成为确定植物体生长发育所需要的最佳水分供应的重要指标之一 ( e h l e r i n g e r 甜口j ，1 9 9 1 ) 。不同植物对水分的需求和水分利用效率也不一样。对 于植物水分的研究也有不少( d e i t 吼远，1 9 9 2 ；心a u s e 甜口，2 0 0 1 ；n 姗a r 订口z ， 1 9 9 5 ；黄丽华等，2 0 0 7 ；樊卫国，2 0 0 6 ；李国泰，2 0 0 2 ；王颖等，2 0 0 6 ；巨关升， 2 0 0 5 ；马履一，2 0 0 3 ) 。 1 2 研究目的及意义 气体交换测定技术已经成为研究森林植物和作物生理活性和生产力预测与 评估的重要手段( 李国泰，2 0 0 2 ) 。光合作用是植物物质积累的基础，植物净光 合速率的大小代表着植物固定大气c 0 2 能力的强弱。蒸腾速率是植物水分状况 最重要的生理指标( 刘奉觉，1 9 9 2 ) 。水分利用效率则能表现出植物利用土壤水 分的能力。植物叶片水分利用效率作为植物生理活动过程中消耗水形成有机物质 的基本效率，成为确定植物体生长发育所需要的最佳水分供应的重要指标之一 ( b o l l i l ，2 0 0 2 ) 。目前对农作物水分利用效率的研究较多，而对林木及园林植物 的研究仍然较少。 城市绿化树种作为城市生态系统环境的重要组成部分，在城市生态系统平衡 中起着重要作用。尤其在目前城市用水日益紧张的情况下，如何选择适宜的园林 植物进行配植，准确地掌握园林植物绿地需水规律，以便对现有绿地进行科学地 养护和管理，更是亟待解决的问题( 王颖等，2 0 0 6 ) 。目前只有少数有关城市绿 化树种引种方面的研究涉及到了对相关树种气体交换参数的测定，而专门对城市 绿化树种的研究较少。所以城市园林绿化植物的气体交换参数及水分利用效率是 我们要重点研究的。 本文选取了11 种常见的园林植物，测定了它们的净光合速率、蒸腾速率、 气孔导度、胞问c 0 2 浓度及水分利用效率等指标，并对他们的日变化和季变化 天津师范大学研究生学位论文 等做了研究和分析，旨在为园林植物的选取配置、合理灌溉以及有效的利用水资 源提供科学依据。 6 天津师范大学研究生学位论文 2 1 试验地概况 第二章材料和方法 试验地在天津师范大学校园内，位于天津市西青区，地处北纬3 8 。5 1 至 3 9 0 5 1 ，东经1 1 6 0 5 l 至1 1 7 0 2 0 。西青区属暖温带半湿润大陆行季风气候区。其 特点是干湿季节分明，寒暑交替明显，冬季寒冷、干燥；春季少雨、多风、干燥、 气温变化明显；夏季闷热、降水集中；秋季受高压控制，天气晴爽。全年平均气 温1 1 6 ，日照总量2 8 1 0 4 h 。自然降水总量5 8 6 1 舢，其中夏季4 4 3 2 删 i l 。 2 2 实验材料 1 1 种供试植物均为天津市常见的园林植物，包括：6 种蔷薇科俾傩口c 翻p ) 植 物，西府海棠( 拖船，l f 彻聊口船) 、碧桃( 彳嘞船坶泐) 、玫瑰( 尺口嗍弦，口) 、 山楂( c 砌触昭瑚p f 玎，z 口够如) 、梨( 驷船s “，地珊括) 和李( m 以郴s 口疗c 切口) ：1 种石榴科( 砌以玉m c 阳e ) 植物，石榴( 砌玎池1 g m 刀口m m ) ；1 种锦葵科( 胁 c 阳e ) 植物，木槿( 肺6 如c 螂s ) ，妇c 淞) ；1 种忍冬科( q 纠咖i 加c 印p ) 植物，金银木( 三d ，l f c e m 聊口口c 臃) ；1 种鼠李科( 尺| l 口所以d c p 口e ) 植物，枣( z 扬垂炳淞巧“施) ；1 种卫矛科 ( 胁加伽p ) 植物，冬青卫矛( 函伽朋淞，卵力配榔) 。 2 3 测定方法 2 3 1 光合指标的测定 光合指标的测定分别于2 0 0 7 年5 月、6 月、7 月、9 月期间在天津师范大学校园 内进行。所用仪器为l i 6 4 0 0 光合测定系统( 巧c o ru s a ) 。每种植物选择4 棵植株 上的向阳新梢上倒3 ，4 位成熟叶，从8 ：o o 1 8 ：o o 每2 小时测定1 次，测量指标主要 有净光合速率( p n ) 、蒸腾速率( t r ) 、气孔导度( g s ) 、胞间c 0 2 浓度( c i ) 等。 水分利用效率( 朋尼) ，用单叶净光合速率( p n ) 和蒸腾速率( t r ) 之比 表示，即腓p r r 2 3 2 叶片水分含量的测定 天津师范大学研究生学位论文 于8 ：0 0 1 8 ：0 0 每2 小时取叶片1 次，每次5 9 左右，用密封袋装好，然后 将叶片放入牛皮纸袋中，置烘箱中1 0 5 烘半小时，8 0 烘干至衡重，取出称重 ( 干重) 。计算叶片含水量( l w c ) 。 l w c = 【( 鲜重一千重) 鲜重】10 0 2 3 3 数据处理 数据分析采用e x c e l 进行处理。 天津师范大学研究生学位论文 第三章结果与分析 3 11 1 种园林植物净光合速率日变化及季变化 3 1 15 月份11 种植物净光合速率日变化 0 o 是3 鼋。 呈 1 o 8 ：o o1 0 ：1 2 ：0 0 1 4 ：1 6 ：o o1 8 ： 时间t i i i l e 山楂( 知纪昭“s p 加以口删口 8 ：1 0 ：1 2 ：o o1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时问t i m e 梨p y n l s 淞跚一e n s i s 8 ：1 0 ：1 2 ：1 4 ：0 01 6 ：0 01 8 ： 时间t i m e 0 8 ：1 0 ：1 2 ：0 01 4 ：1 6 ：l b ： 时间t i i n e 8 ：i o ：1 2 ：o o1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时问t i m e 石榴，k 席口g m 一4 m 册 8 ：1 0 ：1 2 ：o o1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时问t i m e 9 o 0 8 ：i o ：1 2 ：0 01 4 ：1 6 ：1 8 ： 时问t i m e 冬青卫矛 e u o n y m u sj n p o n i c t 堪 8 ：i o ：1 2 ：0 01 4 ：1 6 ：1 8 ： 时间t i m e 金银木b n i c e r 口m n n c 鼢 8 ：呻1 0 ：0 01 2 ：0 0 ：1 6 ：1 8 ：0 0 时间t i m e 8 6 2 卜s_暑ouio罨tl、ud 8 6 4 2 ls毒1o譬。暑ii山 8 6 4 2 卜s哔暑n石_o暑导ud 7 6 5 4 3 z i qg(ouoiiitl，lld 7 6 5 4 3 2 l k节日03io垦，山 6 4 2 is哔g03io莹、鼻山 4 3 2 l 1s审暑o望。垦，ll 6 5 4 3 2 is彳go望。盎皇、二山 天津师范大学研究生学位论文 玫瑰r o 册川g 伽 木镁h i b i s c 淞夥 n c 砒 8 ：l o ：t 2 ：1 4 ：l b ：1 8 ：8 ：i o ：1 2 ：1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时间t i m e时问t i l l l e 图l5 月份1 1 种植物净光合速率日变化 f i gld i 啪a lc h 弛g e so fp no fe l e v e ns p e c i e si i lm a y 由图1 可以看出，5 月份除了枣、金银木和木槿的净光合速率日变化为双峰 曲线外，其它8 种植物的净光合速率日变化均为单峰曲线。所不同的是枣的峰值 出现在1 2 ：0 0 和1 6 ：o o ，而金银木和木槿的峰值均出现在1 0 ：0 0 和1 4 ：o o 。枣在1 4 ：o o 出现了光合“午休”现象，金银木和木槿在1 2 ：o o 出现了“午休 现象。这是因 为此时的温度高、光照较强、气孔关闭，从而影响了它们的光合作用。其他几中 植物的单峰曲线中，碧桃、李、山楂、梨和玫瑰的峰值都出现在1 0 ：o o ；冬青卫 矛和石榴的光合速率在1 2 ：o o 达到最大值；西府海棠则在1 4 ：o o 出现峰值。1 1 种 植物中，净光合速率峰值最大的为木槿，其最大值为13 7 u m o l c 0 2 n 1 2 s 一。就净 光合速率的日平均值而言，1 1 植物的净光合速率日平均值按顺序依次为：木槿 ( 1 3 0 9 ) 玫瑰( 8 4 2 ) 碧桃( 4 7 6 ) 李( 4 6 6 ) 西府海棠( 4 3 4 ) 枣 ( 3 7 6 ) 冬青卫矛( 3 6 3 ) 山楂( 3 5 3 ) 石榴( 2 8 8 ) 梨( 2 3 1 ) 金银 木( 2 。2 2 ) 。可以看出在1 1 种植物中，木槿和玫瑰的光合速率较高，在一天中能 固定更多的c 0 2 ，而其它植物的净光合速率同均值较低，金银木的最低。 3 1 26 月份11 种植物净光合速率日变化 l o 天津师范大学研究生学位论文 己 毫 星 。 呈 f 8 6 2 0 1 8 8 ：0 01 0 ：0 01 2 ：0 01 4 ：0 01 6 ：0 01 8 ：0 0 时阋t i m e 1 1 v 直c r 口o b i 唱“sp i n 嚣4 娃；i d d 8 ：l o ：o o1 2 ：0 01 4 ：1 6 ：0 0i 8 ： 时问t i m e l o 8 6f 八 f l 8 ：l o ：0 01 2 ：1 4 ：0 01 8 ：1 8 ： 时问t i m e h q g 8 6 晕。 莹 己： o 8 ：l o ：o o2 ：( ) 01 4 ：1 6 ：1 8 ：0 0 时间t i m e 8 ：f 0 ：o o1 2 ：1 4 ：t 6 ：o o1 8 ： 时间t i m e 1 8 4 1 0 6 2 8 ：l o ：1 2 ：1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时间t i m e l l 宅。 鸯： o 薹。 o 8 ：1 0 ：1 2 ：1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时h jt i m e 冬青卫矛 e u o n y m u sj n p o n i c u s 1 8 1 5 1 2 9 6 3 8 ：1 0 ：1 2 ：0 0t 4 ：1 8 ：1 8 ： 时间t i m e 金银木 口以f ：删m 口口c 脯 8 ：1 0 ：0 01 2 ：0 01 4 ：o o1 6 ：1 8 ： 时间t i m e o 8 6 q z o 弘审霉秣aio莹，ii 1s叶暑8io垦、暑厶 4 2 o 8 6 4 2 o 乙叶暑8io骞ild 9 7 5 3 is节暑ogoiirlld 6 5 4 3 2 l o k_基8一。垦、薯山 k呷暑ouo量c口山 5 2 9 6 3 f - s 审暑n 0：譬。萤、tt厶 天津师范大学研究生学位论文 图2 6 月份1 1 种植物净光合速率日变化 f i g2d i 啪a lc h 狮g e so f p no f e l e v e ns p e c 涵i nj u 由图2 可看出，6 月份1 1 种植物的光合日变化可分为两种类型，一类是大 多数植物表现出来的单峰型曲线，如李、枣、西府海棠、梨、石榴、金银木、玫 瑰和木槿。另一种为双峰型曲线，如碧桃、山楂和冬青卫矛。西府海棠、石榴、 金银木和玫瑰的峰值出现在上午l o ：0 0 ，枣、梨和木槿的峰值出现在1 2 ：0 0 ，而李 的峰值出现在下午1 4 ：0 0 。8 种表现单峰曲线的植物中，玫瑰的峰值最大，最大 值为1 6 9 p m o l c 锄m 。2 s 。碧桃的两次峰值分别出现在1 0 ：0 0 和1 4 ：o o ，峰值分别 为1 1 1 5 p m 0 1 c 0 2 m 之s 1 和1 1 7 5 u m o l c 0 2 m 之s 一，光合“午休”出现在1 2 ：0 0 。山 楂的光合速率日变化曲线与碧桃相似，但其两次峰值均低于碧桃的两次峰值。冬 青卫矛的两次峰值分别出现在l o ：0 0 和1 6 ：0 0 ，它的两个峰值分别为3 3 p m o l c 0 2 m 五s 1 和1 9 肛l o l c 0 2 m 乏s - 1 ，分别低于山楂的峰值。就净光合速率日均 值而言，1 1 种植物净光合速率日均值按顺序排列为：木槿( 1 3 8 9 ) 玫瑰( 1 1 6 4 ) 金银木( 1 0 1 7 ) 碧桃( 8 4 5 ) 李( 6 8 8 ) 西府海棠( 5 4 8 ) 枣( 5 4 3 ) 梨( 5 1 7 ) 石榴( 5 0 1 ) 山楂( 3 3 9 ) 冬青卫矛( 1 5 4 ) 。可以看出，木 槿、玫瑰和金银木的净光合速率日均值要明显高于其它植物，都超过了 l0 p l n o l c 0 2 i n - 2 s 。 3 1 37 月份1 1 种植物净光合速率日变化 8 ：o o1 0 ：0 01 2 ：0 0 1 4 ：0 01 6 ：0 0 1 8 ：0 0 时间t i m e 李p m n u s s n l i c i n n 枣z i z 哪h s 州u b 4 8 ：l o ：0 0j 2 ：1 4 ：o o1 6 ：呻1 8 ：0 0 8 ：0 01 0 ：0 0 1 2 ：( m 1 4 ：0 0 1 6 ：0 01 8 ： 时间t i m e 时问t i m e 1 2 5 2 9 6 3 0 希日ooiogj、ud 天津师范大学研究生学位论文 1 5 1 2 9 山楂( k 细昭淞p 胁m t 咖如西府海棠 8 ：0 0l o ：0 01 2 ：0 01 4 ：0 0 1 6 ：o o 1 8 ：0 0 8 ：l o ：1 2 ：1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时间t i m e时间t 油e 1 4 冬青卫矛 e h o l 哆m s j n p o n i c t l s 8 ：0 01 0 ：1 2 ：0 01 4 ：0 01 6 ：1 8 ： 时闯t j m e 梨p y sm 鹳扯r i e 住s 钮石糨p u n i c a g m n 口n 珊金锻本功n i c e r 口m 4 q c 硪 乙5 名。 g 。 弓 呈z 星1 0 8 ：1 0 ：1 2 ：1 4 ：1 6 ：1 8 ： 8 ：i o ：0 01 2 ：o oh ：o ol e ：1 8 ： 8 ：0 dl o ：0 0 1 2 ：0 01 4 ：0 01 6 ：0 01 8 ： 时问t i m e 玫瑰肋阳九l g d 册 时间t i m e 木楂m b i s c m s 妙r i n c m s 8 ：0 0i o ：0 02 ：0 04 ：0 01 6 ：0 01 8 ：0 0 s ：0 0l o ：0 0 1 2 ：0 0l4 ：0 01 6 ：o o 1 8 ：o o 时间t i m e时间t i m e 图37 月份1 1 种植物净光合速率日变化 f i g3d i u m a lc h a n g e so f p no f e l e v e ns p e c i e si nj u l y 时间t i i i i e 由图3 可看出，7 月份除了梨和金银木的光合速率日变化曲线为双峰型之外， 其余植物均显示为单峰曲线。梨的两个峰值出现在1 0 ：o o 和1 4 ：o o ，两次峰值分 别为1 0 9 9 p m o l c 0 2 m s 。1 和1 0 5 5 p m o l c 0 2 m 一s ，光合午休”出现在1 2 ：o o 。 金银木的第一个峰值也在l o ：0 0 达到，第二个峰值在1 6 ：0 0 达到，两次峰值低于 梨的两个峰值，分别为5 6 3 p m o l c 0 2 r n 2 s 1 和4 5 8 p m o l c 0 2 m 2 s ，其光合“午 1 3 2 o 8 6 4 2 o i-s呷暑ogo昌毒皇山 4 2 o b 6 4 2 o 乙节日o譬oiirn，暑山 k鼍80i写_lid 2 o 8 6 4 2 o 芾暑ouio莹，li厶 2 o 8 6 4 2 o 。g9譬。量、口厶 6 5 4 3 2 o hq异1星o基iid 7 6 5 4 3 2 o 备0u一2utl、jd 天津师范大学研究生学位论文 休”出现在1 4 ：o o 。其它9 中植物中，除玫瑰和木槿的峰值出现在1 2 ：0 0 外，另 外7 种植物的光合速率的峰值均在1 0 ：0 0 达到。9 中植物中，峰值最大的山楂， 其峰值为1 3 3 7 4 5 8 m 0 1 c 0 2 i n 2 s - 1 ，说明山楂在此时固定c 0 2 的能力最强。1 1 种植物的净光合速率的日均值按顺序依次为：石榴( 8 3 3 ) 梨( 8 1 5 ) 山楂 ( 8 0 6 ) 枣( 7 9 7 ) 李( 7 7 2 ) 西府海棠( 7 6 5 ) 碧桃( 7 1 2 ) 冬青卫 矛( 6 8 1 ) 玫瑰( 3 7 6 ) 木槿( 3 5 ) 金银木( 3 3 2 ) 。可以看出，大多数植 物的光合日均值在6 9 “m o l c 0 2 m 。2 s 1 ，而玫瑰、木槿和金银木的光合日均值较 低。 3 1 49 月份1 1 种植物净光合速率日变化 碧穆ta m y g d d t 铒sp e r s i c d 8 ：1 0 ：0 01 2 ：o o1 4 ：o o1 6 ：1 8 ：0 0 时间t i m e 吐j 鬯c m t d e g u sp i n n n t j 噼d 口 8 ：1 0 ：0 01 2 ：0 0h ：0 01 6 ：0 01 8 ： 时间t i m e _ 7 7 6 是s 星t 量3 至2 l o _ 冬p m n h ss n i i c i n d枣踟p h t s j 哪曲d j 2 鲁 奄。 8 弓6 量 羞。 o 8 ：1 0 ：( 1 01 2 ：o o 1 4 ：o o1 6 ：1 8 ： 8 ：0 01 0 ：0 01 2 ：0 0 ：0 01 6 ：o o1 8 ： 时间t i m e 时间t i m 。 西谇l 海棠m 4 | h sm c m m o l 档 一 8 粤 奄s 8 葛4 莹 星2 0 冬青卫矛 e u o n y m h sj o p o n i c l l s 8 ：0 01 0 ：0 0i 2 ：o o1 4 ：0 0 1 6 ：0 01 8 ：0 0 8 ：0 0i o ：0 01 2 ：0 01 4 ：0 01 6 ：1 8 ： 时间t i m e 时间t i m e 1 4 4 2 0 8 6 4 2 带昌ogo基善；- o 8 6 4 2 0 is节墨03log毒篇山 天津师范大学研究生学位论文 黎如m s u 例n 蹦s i s 8 ：l o ：1 2 ：0 01 4 ：o o1 6 ：1 8 ： 时问t i m e 石榴j p 伽豇g ，口开口m 册金银木幻一妇柑坍口口c 舫 8 ：l o ：1 2 ：h ：1 6 ：1 8 ： 8 ：o ol o ：1 2 ：1 4 ：1 6 ：1 8 ： 时问t i m e对间t i m e 玫瑰肋删g o 础 木槿肺6 船螂叫口粥 1 0 8 ：1 0 ：0 0 i z ：o o1 4 ：1 6 ：1 8 ：8 ：i o ：1 2 ：1 4 ：1 6 ：1 8 ：呻 时间t i m e 时间t i m e ，图49 月份1 1 种植物净光合速率日变化 f i g4d i u m a lc h a i l g e so f p no f e l e v e ns p e c i 销硒s e p t 锄b e r 由图4 可看出，9 月份除山楂的光合速率f 1 变化为双峰型曲线之外，其它植 物的光合日变化曲线均变现为单峰型曲线。山楂的两次峰值分别为 7 0 9 p m o i c 0 2 - m 2 s 1 和7 3 5 p i n o i c 0 2 m 2 s ，出现在l o ：o o 和1 4 ：0 0 。其它1 0 种植 物中，碧桃、李、枣、西府海棠、冬青卫矛、金银木和玫瑰的峰值出现在8 ：o o ， 梨、石榴和木槿的峰值出现在l o ：o o 。1 0 种单峰型曲线植物中，峰值最大的为 1 3 2 1 岬o l c 0 2 m - 2 s - l 。可以看出，大多数植物的光合速率的均值在 3 p m o l c 0 2 m - 2 s 。1 至6 p m 0 1 c 0 2 i n - 2 s 1 之间变化，而金银木和碧桃的光合速率的均 值则分别为8 5 m o l c 0 2 m s 1 和8 3 7 p m o l c 0 2 m 之s 一。1 1 种植物的净光合速率 日均值按顺序依次为：金银木( 8 5 ) 碧桃( 8 3 7 ) 枣( 6 6 5 ) 玫瑰