張應(yīng)明 吳林芳 欒福臣 王庭堅(jiān) 束祖飛

摘要 以車八嶺自然保護(hù)區(qū)苗圃基地種植的觀光木幼苗為材料，在固定光照強(qiáng)度[1 000 μmol/（m2·s）]的情況下，利用便攜光合作用系統(tǒng)測(cè)定其在9：00、12：00和15：00這3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的光合參數(shù)。結(jié)果表明，觀光木的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率等光合參數(shù)在上午最高，中午最低，有光合“午休”現(xiàn)象，而細(xì)胞間隙CO2濃度以及葉片溫度則是在中午最高。推測(cè)溫度升高影響了酶活性，造成了觀光木的“午休”現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞 觀光木;光合生理特征;凈光合速率

中圖分類號(hào) S718.43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）14-0116-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.034

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract The photosynthetic parameters were determined by using portable photosynthetic system under fixed light intensity[1 000 μmol/（m2·s）] at 9：00，12：00 and 15：00.The results showed that the net photosynthetic rate，stomatal conductance and transpiration rate of sightseeing wood were the highest in the morning and the lowest at noon，with the phenomenon of photosynthesis midday depression，while the intercellular CO2 concentration and leaf temperature were the highest at noon.Therefore，it can be speculated that the temperature rise affected the enzyme activity and caused the midday depression phenomenon of T.odorum.

Key words Tsoongiodendron odorum;Photosynthetic physiological characteristics;Net photosynthetic rate

作者簡(jiǎn)介 張應(yīng)明（1975—），男，廣東始興人，工程師，從事自然保護(hù)地管理研究。*通信作者，高級(jí)工程師，從事自然保護(hù)地生物多樣性監(jiān)測(cè)研究。

收稿日期 2019-01-24

觀光木（Tsoongiodendron odorum Chun），又名香花木、宿軸木蘭，是木蘭科Magnoliaceae觀光木屬，為單屬種[1]。觀光木樹形高大、優(yōu)美，具有很高的庭院觀賞和園林綠化價(jià)值，同時(shí)由于其樹干挺直、木質(zhì)優(yōu)良、易于加工，是優(yōu)良的用材樹種[2]。觀光木是我國(guó)的特有植物，被我國(guó)列為珍稀瀕危保護(hù)植物，是極小種群野生植物，主要分布于我國(guó)云南、貴州、湖南、福建以及兩廣地區(qū)。觀光木的種子產(chǎn)量較低，自然狀態(tài)下種子萌發(fā)率低[3]，并且人類的生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)其破壞十分嚴(yán)重，正處于瀕臨滅絕的境地，對(duì)觀光木進(jìn)行研究以延緩其滅絕是十分重要而且迫切的。近年來(lái)，對(duì)觀光木的研究主要集中在資源分布現(xiàn)狀[4-5]、育苗技術(shù)[6-7]以及分子遺傳學(xué)[8-9]等方面，但是對(duì)其光合生理特征的研究較少。劉曉濤等[10]對(duì)3年生的觀光木進(jìn)行光合生理特征研究，發(fā)現(xiàn)其光飽和點(diǎn)約為800 μmol/（m2·s）。光合作用與植物物質(zhì)積累有密切的關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行研究有利于分析環(huán)境因素對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的影響。研究高光強(qiáng)[1 000 μmol/（m2·s）]下觀光木生理特征，以期為觀光木的保護(hù)以及繁育提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在車八嶺自然保護(hù)區(qū)苗圃基地進(jìn)行，以觀光木為研究對(duì)象，供試材料種植于廣東始興縣車八嶺自然保護(hù)區(qū)育種基地（114°15′37″E， 24°42′43″N），為一年生觀光木幼苗，隨機(jī)選擇觀光木幼苗對(duì)其進(jìn)行光合生理的測(cè)定。

1.2 方法 2017年5月中旬，采用LI-6400便攜光合作用測(cè)定系統(tǒng)（LI-COR，USA），選取5株觀光木，每株3枚成熟葉片進(jìn)行測(cè)定。利用紅藍(lán)光源調(diào)節(jié)光合有效輻射（photosynthetically active radiation，PAR）為1 000 μmol/（m2·s），保持 CO2濃度穩(wěn)定，摩爾分?jǐn)?shù)固定為400 μmol/mol，并于9：00、12：00和15：00進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定不同時(shí)間葉片相應(yīng)的凈光合速率（net photosynthetic rate，Pn）、氣孔導(dǎo)度（stomatal conductance，Gs）、細(xì)胞間隙CO2濃度（intercellular CO2 mole fraction）、蒸騰速率（transpiration rate，Tr）、葉片溫度（leaf temperature，T1）等光合參數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Office2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及圖表制作，計(jì)算所測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)間凈光合速率比較

2.2 不同時(shí)間蒸騰速率比較

蒸騰作用是指水分從活的植物體表面以水蒸氣的形式散失到大氣中的過(guò)程，蒸騰速率可用來(lái)反映其水分代謝及利用情況[11]。在高光照強(qiáng)度的照射下，觀光木的蒸騰速率在9：00、12：00和15：00分別為（1.88±0.06）、（1.33±0.08）、（1.46±0.10）mmol/（m2·s）（圖2）。

2.3 不同時(shí)間氣孔導(dǎo)度比較

氣孔導(dǎo)度是指氣孔張開的程度，它與植物的光合作用、呼吸作用以及蒸騰作用密切相關(guān)[12]。在光照強(qiáng)度達(dá)到飽和的情況下，觀光木幼苗的氣孔導(dǎo)度也在9：00時(shí)最大，為（0.17±0.01）mmol/（m2·s），其次是15：00時(shí)的氣孔導(dǎo)度，為（0.13±0.01）mmol/（m2·s），12：00時(shí)觀光木的氣孔導(dǎo)度最?。▓D3）。其隨時(shí)間的變化情況與凈光合速率以及蒸騰速率相似。

2.4 不同時(shí)間細(xì)胞間隙CO2濃度比較

12：00測(cè)定的觀光木細(xì)胞間隙CO2濃度最高，其次是15：00，為（356.48±3.31）μmol/mol，9：00測(cè)到的觀光木細(xì)胞間隙CO2濃度最低（圖4）。結(jié)合上述結(jié)果，氣孔導(dǎo)度的降低并沒(méi)有降低細(xì)胞間隙CO2濃度，它并不是中午凈光合速率降低的主要原因。

2.5 不同時(shí)間葉片溫度比較

葉片溫度與其生理過(guò)程有密切的關(guān)聯(lián)，同時(shí)葉片溫度在一定程度上能反映環(huán)境的溫度。在此試驗(yàn)中，觀光木的葉片溫度在12：00最高，為（31.29±0.15）℃，其次是15：00，為（31.01±0.05） ℃，最低的為9：00，為（28.69±0.12） ℃（圖5）。

3 討論

在同一光照強(qiáng)度下，觀光木的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度以及蒸騰速率均是在早上（9：00）時(shí)最高，而中午（12：00）時(shí)，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度以及蒸騰速率都降低，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。在中午時(shí)，雖然氣孔導(dǎo)度降低，但是細(xì)胞間隙CO2濃度并沒(méi)有降低，因此該因素并不是光合速率降低的主要原因。而在中午，葉片溫度是最高的，因此推測(cè)溫度升高導(dǎo)致與光合作用相關(guān)的酶活性降低，所以光合速率也降低，從而出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。劉曉濤等[10]對(duì)三年生的觀光木幼苗進(jìn)行光合日變化的分析也得到類似的推論。在葉片溫度相對(duì)低的早上其光合速率較高，而在自然環(huán)境中，觀光木幼苗是生活在較為郁閉、溫度相對(duì)較低的林下，這反映出觀光木幼苗在光合生理方面對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。因此，在觀光木種植特別是幼苗種植過(guò)程中，可以通過(guò)遮陰等措施來(lái)降低其生長(zhǎng)區(qū)域的溫度，這樣更有利于其生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 《中國(guó)植物志》編輯委員會(huì).中國(guó)植物志：第30卷 第1分冊(cè)[M].北京：科學(xué)出版社，1996.

[2] 肖榮高，張應(yīng)明，吳林芳，等.瀕危植物觀光木的研究現(xiàn)狀及展望[J].綠色科技，2017（21）：106-107.

[3] 馬朝明，羅文揚(yáng)，張磊.珍稀瀕危植物——觀光木[J].中國(guó)園藝文摘，2017，33（7）：161-163，193.

[4] 李瑞雪，金曉玲，寧陽(yáng)，等.湖南省木蘭科植物資源及地理分布研究[J]. 復(fù)旦學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，55（2）：267-274.

[5] 李益通.福建省極小種群觀光木野生資源現(xiàn)狀及保護(hù)研究[J].林業(yè)勘察設(shè)計(jì)，2014（2）：96-100.

[6] 汪忠輝.觀光木種子育苗試驗(yàn)[J].林業(yè)實(shí)用技術(shù)，2013（8）：25-26.

[7] 池毓章.觀光木播種苗生長(zhǎng)規(guī)律及育苗技術(shù)研究[J].福建林業(yè)科技，2007，34（1）：122-125，132.

[8] 何長(zhǎng)青.觀光木分子譜系地理學(xué)研究[D].長(zhǎng)沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2015.

[9] 吳雪琴.南嶺地區(qū)觀光木種群遺傳多樣性的ISSR分析[D].長(zhǎng)沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2013.

[10] 劉曉濤，張?zhí)﹦?，李蕓瑛，等.3年生觀光木夏季的光合生理特性初探[J].華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，49（6）：65-70.

[11] 王少先，李再軍，王雪云，等.不同煙草品種光合特性比較研究初報(bào)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21（5）：245-247，252.

[12] 王全九.土壤物理與作物生長(zhǎng)模型[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2016.