四種藤本植物光合作用及影響因子分析

何仲堅(jiān)　熊詠梅

摘要：應(yīng)用L1-6400光合作用測(cè)定系統(tǒng)，研究了廣州市四種園林常用藤本植物光合作用及影響因子分析。結(jié)果表明，龍吐珠Clerodendrum thomsoniae和金杯藤Solandra maxima的最大凈光合速率較大，使君子Quisqualis indiea的最小。龍吐珠的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較高，使君子的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低。植物含水率越高，其最大凈光合速率和光補(bǔ)償點(diǎn)就越高，相對(duì)葉綠素值與光飽和點(diǎn)之間亦存在此規(guī)律。

關(guān)鍵詞：藤本值物；光合作用；最大凈光合速率；光飽和點(diǎn)；光補(bǔ)償點(diǎn)

光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，與植物生長(zhǎng)關(guān)系十分密切，是估測(cè)植株光合生產(chǎn)能力的主要依據(jù)。同時(shí)光合作用又是一個(gè)復(fù)雜的生物物理化學(xué)過(guò)程，受到諸多因素的影響，包括葉綠素含量、葉片成熟程度、光強(qiáng)等因子。其中，光強(qiáng)對(duì)植物的影響一直是植物生理生態(tài)學(xué)家的研究熱點(diǎn)，不同的光強(qiáng)條件可以引起植物的可塑性反應(yīng)，從而引起植物的環(huán)境飾變。因此，光照環(huán)境會(huì)影響園林植物的觀賞性或生長(zhǎng)狀態(tài)。

藤本植物的功能具有多樣性，有的具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有的是垂直綠化的重要材料，在拓展城市綠化空間、增加城市綠化面積和美化環(huán)境等方面，具有其他植物不可替代的作用。近年來(lái)，廣州市大力推廣立體綠化，綠化形式及綠化植物種類都呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，且須具備觀賞性。因此，觀花的藤本植物成為立體綠化的主力軍。目前，對(duì)園林喬灌木的生理生態(tài)學(xué)特性研究較多，對(duì)藤本植物生理生態(tài)學(xué)特性認(rèn)識(shí)不足，特別是對(duì)園林常用藤本植物的光能利用特性的研究，大多僅停留在定性的描述上，這對(duì)其科學(xué)應(yīng)用具有限制性。本文通過(guò)研究四種園林常用藤本植物的光合作用及影響因子，為藤本植物在園林綠化工程中的合理配置、栽培管理和開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1.研究地區(qū)與研究方法

1.1自然概況

本次試驗(yàn)在廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院進(jìn)行，地理位置為北緯23°09′35″，東經(jīng)113°16′37″。該區(qū)屬海洋季風(fēng)性氣候，年均氣溫21.4℃-21.9℃，最高溫（7月）可達(dá)38.7℃，最低溫（1月）曾為-2.6℃（1963年）。年降雨量1612-1909 mm，主要集中在4-9月，占全年降雨量的85%。全年日照百分率43%，平均年日照時(shí)數(shù)為1 895.2 h。各月平均以7月份最多，為225.9h；3月份最少，為82.8 h。

1.2試驗(yàn)材料

結(jié)合廣州市園林植物應(yīng)用現(xiàn)狀，選定應(yīng)用頻率高的四種觀花藤本植物龍吐珠Clerodendrum thomsoniae、金銀花Lonieera japonica、金杯藤Solandra maxima和使君子Quisqualis indiea，取其老葉、成熟葉和嫩葉作為研究對(duì)象。其野外試驗(yàn)測(cè)定樣本選自同時(shí)同地種植的植株。

1.3研究方法

1.3.1光合測(cè)定方法

選擇晴天上午9：00-11：00，測(cè)定儀器為便攜式光合測(cè)定儀（Li-6400）和該光合測(cè)定儀自帶的紅光廣源。在20-2 000umol·m-2·s-1范圍測(cè)定有效光合輻射（Photosynthetically active radiation，PAR），光源梯度設(shè)置為20、50、80、100、200、500、800、1000、1200、1500、1800和2000 pmol·m-2·s-1。從20umol·m-2·s。開(kāi)始測(cè)定。測(cè)量采用開(kāi)路模式，CO2濃度、氣溫和空氣濕度均為自然狀態(tài)。每種植物選擇不同成熟的葉片（嫩葉、成熟葉和老葉）進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試部位為植物葉片中部。

1.3.2相對(duì)葉綠素值

利用SPAD502葉綠素含量測(cè)定儀測(cè)定葉片的相對(duì)葉綠素值。

1.3.3測(cè)定數(shù)值的計(jì)算

每種藤本植物各選取5株健康、無(wú)病蟲(chóng)害的試驗(yàn)個(gè)體作為光合測(cè)定樣株，從樣株樹(shù)上分別取能接收到全光照的老葉、成熟葉和嫩葉各5片進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次。每一響應(yīng)點(diǎn)的光合值均為平均值。試驗(yàn)在有代表性的夏季生長(zhǎng)期進(jìn)行（8月）。其中，最大凈光合速率、光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)由光響應(yīng)曲線根據(jù)Long和Mallgren模型計(jì)算得到。主成分運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件STATISTICA 10.0進(jìn)行計(jì)算。

2.結(jié)果與分析

2.1光合速率（Pn）的光響應(yīng)曲線

龍吐珠、金銀花、金杯藤和使君子的嫩葉、成熟葉和老葉的光響應(yīng)曲線分別見(jiàn)圖1～4。最大凈光合速率代表了植物最大的實(shí)際光合能力。以四種植物嫩葉來(lái)看，金杯藤的最大凈光合速率（Pnmzx）最大，金銀花的次之，龍吐珠的較小，使君子的最小，這表明金杯藤和金銀花的實(shí)際光合能力大于龍吐珠和使君子。四種植物成熟葉的實(shí)際光合能力大小順序?yàn)辇埻轮?金杯藤>金銀花>使君子。就老葉而言，龍吐珠的實(shí)際光合能力最大，為8.7umol·m-2·s-1；金杯藤次之，為7.2umol·m2·s-1；金銀花較小，為6.0umol·m-2·s-1；使君子最小，為3.9umol·m-2·s-1。綜上所述，龍吐珠和金杯藤的實(shí)際光合能力較大，使君子的最小。

2.2光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)特征

光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）和光飽和點(diǎn)（LSP）可說(shuō)明植物對(duì)光能的利用特性，是判斷植物耐蔭性的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)園林植物的配置有重要的參考價(jià)值。對(duì)于嫩葉而言，龍吐珠、金銀花和使君子的光飽和點(diǎn)高，最大凈光合速率也高，金杯藤的光飽和點(diǎn)低，但最大凈光合速率高，表明金杯藤嫩葉最適宜的光強(qiáng)比其他三種植物的都低；對(duì)于成熟葉而言，龍吐珠和金銀花的最大凈光合速率和光飽和點(diǎn)都較高，金杯藤的最大凈光合速率較高，光飽和點(diǎn)較低，使君子的都最低，表明使君子的成熟葉最適宜的光強(qiáng)為最低；對(duì)于老葉而言，龍吐珠的最大凈光合速率最高，說(shuō)明龍吐珠比其他三種植物的光能利用能力強(qiáng)?？梢?jiàn)，這四種常用園林藤本植物對(duì)植物光利用的特性存在一定的差異性，在實(shí)際園林植物配置中，需要區(qū)別對(duì)待（表1）。

2.3影響因子分析

運(yùn)用主成分分析法分析四種園林常用藤本植物最大凈光合速率、光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)與其相對(duì)葉綠素值、葉比重和含水率的關(guān)系。從圖5可以看出，第一軸和第二軸所占比例分別為39.28%和22.77%，表明第一軸和第二軸都表達(dá)了一定的信息。由圖5可以看出，最大凈光合速率、光補(bǔ)償點(diǎn)與植物含水率關(guān)系密切，即植物含水率越高，植物的最大凈光合速率和光補(bǔ)償點(diǎn)就越高，而光飽和點(diǎn)與相對(duì)葉綠素值關(guān)系密切，即相對(duì)葉綠素值越高，光飽和點(diǎn)就越高。

3.結(jié)論與討論

立體綠化的形式并不單調(diào)，在布局上具有多維性。利用開(kāi)花的藤本植物綠化空間，不僅豐富了建構(gòu)物的立面效果和藝術(shù)效果，而且將生硬的景觀轉(zhuǎn)化為柔和、親切、具有生命力的軟質(zhì)景觀，使得城市環(huán)境更加宜居。因此，因地制宜地配置藤本植物十分重要。

相對(duì)而言，龍吐珠的光能利用率最高，使君子的較低；龍吐珠和金杯藤的光補(bǔ)償點(diǎn)較高，金銀花和使君子的光補(bǔ)償點(diǎn)低，在20.2-26.0 umol·m-2·s-1之間變動(dòng)；龍吐珠和金銀花的光飽和點(diǎn)都較高，金杯藤的光飽和點(diǎn)較低，使君子的光飽和點(diǎn)最低。

本研究顯示，四種植物的最大凈光合速率和光補(bǔ)償點(diǎn)與植物含水率關(guān)系密切。植物含水率越高，植物的最大凈光合速率就越高，表明充分的灌溉可促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。endprint