用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

WE ARE COMMITTED TO REPORTING THE LATEST FORESTRY ACADEMIC ACHIEVEMENTS

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三种豆科树种光合特性比较

武术杰 徐文建 曲麒 冯双武

武术杰, 徐文建, 曲麒, 等. 三种豆科树种光合特性比较[J]. 四川林业科技, 2022, 43(6): 74−79 doi: 10.12172/202201010002
引用本文: 武术杰, 徐文建, 曲麒, 等. 三种豆科树种光合特性比较[J]. 四川林业科技, 2022, 43(6): 74−79 doi: 10.12172/202201010002
WU S J, XU W J, QU Q, et al. Comparative study on photosynthetic characteristics of three leguminous tree species[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2022, 43(6): 74−79 doi: 10.12172/202201010002
Citation: WU S J, XU W J, QU Q, et al. Comparative study on photosynthetic characteristics of three leguminous tree species[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2022, 43(6): 74−79 doi: 10.12172/202201010002

三种豆科树种光合特性比较


doi: 10.12172/202201010002
详细信息
    作者简介:

    武术杰(1965-),女,硕士,教授,1915584618@qq.com

    通讯作者: 1915584618@qq.com
  • 基金项目:  长春大学旅游学院重点建设课程(20212406),吉林省大学生创新业项目(2021SJ089)

Comparative Study on Photosynthetic Characteristics of Three Leguminous Tree Species

More Information
    Corresponding author: 1915584618@qq.com
  • 摘要: 以长春地区三种豆科树种为试材探索其光合特性差异,为高产栽培应用提供依据。用便携式光合作用仪测光合指标,分光光度计测叶绿素含量。三种豆科树种的Pn日变化均呈双峰曲线,“午休”现象明显。相关性分析表明,刺槐、香花槐的PAR与Pn、Gs与Pn、PAR与Gs均呈显著正相关(P<0.01);刺槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.01),香花槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.05)。相同的PAR水平下,Pn表现:刺槐>香花槐>青皮槐,光的利用能力:青皮槐>香花槐>刺槐。
  • 图  1  三种豆科树种光合参数日变化

    Fig.  1  Diurnal Variation of photosynthetic parameters of the three leguminosae tree species

    表  1  三种豆科树种的叶绿素含量/ (mg·g−1

    Tab.  1  Chlorophyll content of three leguminosae tree species

    树种
    Tree species
    叶绿素a
    Chlorophyll a
    叶绿素b
    Chlorophyll b
    类胡萝卜素
    Carotenoid
    叶绿素a+b
    Chlorophyll a+b
    叶绿素a/b
    Chlorophyll a/b
    刺槐 Robinia pseudoacacia1.1040.4770.2421.5812.314
    香花槐 Maackia amurensis1.6490.7860.2942.4352.098
    青皮槐 Robinia pseudoacacia1.6980.8560.2952.5541.984
    下载: 导出CSV

    表  2  三种豆科树种的Pn与光合特征参数的相关关系

    Tab.  2  Correlation between Pn and photosynthetic characteristic parameters of the three leguminosae species

    树种/Pn Tree speciesPARTrGsCiWUE
    刺槐 Robinia pseudoacaciaPearson 相关性 Pearson correlation0.993**−0.2880.967**−0.1530.586*
    显著性(双侧) Significance (bilateral)0.0000.5810.0020.7720.383
    香花槐 Maackia amurensisPearson 相关性 Pearson correlation0.922**−0.2720.970**−0.1350.676*
    显著性(双侧) Significance (bilateral)0.0090.6020.0010.7990.232
    青皮槐 Robinia pseudoacaciaPearson 相关性 Pearson correlation0.675**−0.1110.088**−0.3240.864**
    显著性(双侧) Significance (bilateral)0.0070.8340.0080.5310.077
    *. 表示在0.05水平(双侧)上显著 * indicates a significant difference at the level of 0.05 (bilateral)
    **. 表示在0.01水平(双侧)上显著 ** indicates a significant difference at 0.01 level (bilateral)
    下载: 导出CSV

    表  3  刺槐、香花槐、青皮槐Pn日变化与各生理生态因子的相关关系

    Tab.  3  Correlation between Pn diurnal variation of Robinia pseudoacacia, Maackia amurensis, Robinia pseudoacacia cv. idahoensis and various physiological and ecological factors

    树种
    Tree species
      PnPARTrGsCiWUE
    刺槐
    Robinia pseudoacacia
    PnPearson相关性Pearson correlation10.993**−0.2880.967**−0.1530.586*
    显著性(单侧)Significance (bilateral)00.290.0010.3860.383
    PARPearson 相关性Pearson correlation10.2350.963**0.1240.361
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3270.0010.4070.482
    TrPearson 相关性Pearson correlation10.0880.936**−0.627
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4340.0030.183
    GsPearson 相关性Pearson correlation1−0.0170.372
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4870.468
    CiPearson 相关性Pearson correlation1−0.163
    Pearson 相关性Pearson correlation 0.196
    WUEPearson 相关性Pearson correlation1
    显著性(单侧)Significance (bilateral)
    香花槐
    Maackia amurensis
    PnPearson 相关性Pearson correlation10.922**−0.2720.970**−0.1350.676*
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.0040.3010.0010.40.232
    PARPearson 相关性Pearson correlation1−0.0150.972**−0.0140.758
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4890.0010.490.081
    TrPearson 相关性Pearson correlation10.2150.830*−0.577
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3410.020.231
    GsPearson 相关性Pearson correlation10.1720.619
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3720.19
    CiPearson 相关性Pearson correlation1−0.608
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.2
    WUEPearson 相关性Pearson correlation1
    显著性(单侧)Significance (bilateral)
    青皮槐
    Robinia pseudoacacia
    Pn显著性(单侧)Significance (bilateral)10.675−0.1110.829*−0.3240.864**
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.0710.4170.0210.2650.077
    PARPearson 相关性Pearson correlation1−0.2520.938**−0.3260.549
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3150.0030.2640.259
    TrPearson 相关性Pearson correlation1−0.1030.243−0.474
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4230.3210.343
    GsPearson 相关性Pearson correlation10.010.629
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4920.181
    CiPearson 相关性Pearson correlation10.402
    显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.43
    WUEPearson 相关性Pearson correlation1
    显著性(单侧)Significance (bilateral)
    下载: 导出CSV
  • [1] 任博, 李俊, 同小娟, 等. 太行山南麓栓皮栎和刺槐叶片光合光响应模拟. 生态学杂志[J]. 2017, 36(8): 2206−2216.
    [2] 李萍,邓凯,冯晓东. 延安市人工刺槐林光合生理生态特性与生态效应研究[J]. 上海农业学报,2018,34(5):26−32. doi: 10.15955/j.issn1000-3924.2018.05.05
    [3] 胡耀升. 北京市几种绿化树种的光合特性及生态效益比较[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2014,42(10):119−124.
    [4] 陈慧新,余新晓,杨新兵,等. 北京山区6种乔木树种的光合特性研究[J]. 安徽农业科学,2010,38(36):20953−20955. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2010.36.163
    [5] 宋庆安. 四倍体刺槐与刺槐光合速率日变化差异[J]. 湖南林业科技,2012,39(1):14−16+40. doi: 10.3969/j.issn.1003-5710.2012.01.004
    [6] 郑元,赵忠,周靖靖,等. 刺槐光合气体交换与环境因子的关系[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2011,39(4):81−86.
    [7] 刘旻霞, 夏素娟, 穆若兰, 等. 黄土高原中部三种典型绿化植物光合特性的季节变化[J]. 生态学杂志, 2020, 39(12): 4098-~4109.
    [8] 曹颖. 辽西地区5种造林树种苗期光合特性比较研究[J]. 辽宁林业科技,2016,4:12−13+25. doi: 10.3969/j.issn.1001-1714.2016.04.004
    [9] 孙铭, 长春市居住区绿地植物固碳释氧能力分析, 实验研究[J]. 2016.2: 80−81.
    [10] 陶双勇,王庆斌,邹威,等. 牡丹江地区香花槐引种适应性研究[J]. 林业科技,2016,41(2):32−35. doi: 10.3969/j.issn.1001-9499.2016.02.010
    [11] 覃芳,史艳财,秦惠珍,等. 3个‘金槐’品种的生理特性比较[J]. 中国农学通报,2021,37(18):38−43. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0230
    [12] 周永辉,刘小平,罗素梅,等. 两种彩叶桂花新品种光合特性的比较研究[J]. 湖北农业科学,2019,58(24):124−127.
    [13] 薛雪, 李娟娟, 郑云峰, 等. 5个常绿园林树种的夏季光合蒸腾特性[J], 林业科学. 2015, 51(9): 150−155.
    [14] 梁祥鹏, 胡 强, 付满意, 等. 信阳五月鲜桃树体叶片光合特性季节动态变化探究[J]. 2020, 54(6): 32−34.
    [15] 黄春娥. 不同光照强度及温度对刺槐主要生理代谢的影响[J]. 防护林科技,2020,4:39−41. doi: 10.13601/j.issn.1005-5215.2020.04.014
    [16] 吴金山,王亚沉,徐诗涛,等. 3种木棉光合特性及碳汇能力研究[J]. 华中师范大学学报(自然科学版),2017,51(1):72−77. doi: 10.3969/j.issn.1000-1190.2017.01.014
  • [1] 唐岚, 陈辉琴, 白一术, 姜永泽, 郝建锋, 齐锦秋.  下层灌木对雄黄桂生长和光合作用的影响 . 四川林业科技, 2024, 45(): 1-7. doi: 10.12172/202312270002
    [2] 辛云玲, 弥芸, 李群, 朱颖, 董强.  保水剂和微生物菌剂混施对山杏和刺槐生长影响 . 四川林业科技, 2023, 44(5): 89-94. doi: 10.12172/202211210001
    [3] 李廷铃, 熊康宁, 杨珊, 张仕豪, 刘海燕.  喀斯特地区石漠化程度与林分水源涵养的相关性研究 . 四川林业科技, 2022, 43(1): 57-64. doi: 10.12172/202106040001
    [4] 孟庆银.  土壤有机碳全氮与杉木幼苗生长相关性研究 . 四川林业科技, 2022, 43(5): 73-78. doi: 10.12172/202112020002
    [5] 赖世会, 贾晨, 能州, 罗建勋, 严贤春, 方颖.  德昌杉木人工林生长性状与土壤因子相关性研究 . 四川林业科技, 2021, 42(3): 1-6. doi: 10.12172/202009210002
    [6] 邓东周, 刘成, 贺丽, 鄢武先, 陈德朝, 李佳泳.  高寒沙地不同龄级高山柳光合特性及叶性状研究 . 四川林业科技, 2020, 41(2): 1-7. doi: 10.12172/201908080001
    [7] 陈自亮.  不同复合铁肥对黄化三角梅的复绿效果分析 . 四川林业科技, 2020, 41(3): 95-98. doi: 10.12172/201912030002
    [8] 闫敬林, 刘光立.  康定木兰在成都夏季高温期的光合特性研究 . 四川林业科技, 2020, 41(2): 47-52. doi: 10.12172/201911270002
    [9] 谭飞, 熊河先, 郭浩.  涝害对桢楠幼树生长及光合生理特性的影响 . 四川林业科技, 2019, 40(5): 38-44. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2019.05.008
    [10] 王晓娟, 杨东生, 先锐, 王光剑, 马光良, 周兰英.  干旱胁迫对红花檵木叶片色素含量及光合特性的影响 . 四川林业科技, 2018, 39(5): 82-86. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2018.05.019
    [11] 教忠意, 唐凌凌, 仇曙光, 严瑞昌, 张珏, 张利.  5个苦楝无性系光合特性的初步研究 . 四川林业科技, 2017, 38(5): 38-40. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2017.05.008
    [12] 张建珠, 唐红燕, 许丽萍, 贾平, 李倩, 彭家萍.  黄槐扦插繁育试验技术研究 . 四川林业科技, 2015, 36(2): 113-115. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2015.02.026
    [13] 陈燕玲, 吴柳泳, 柯沛强.  不同光照处理对绿萝生长发育的影响 . 四川林业科技, 2015, 36(1): 102-103,42. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2015.01.025
    [14] 王纪杰, 鲍爽, 梁关峰, 俞元春.  不同林龄桉树人工林土壤有机碳的变化 . 四川林业科技, 2015, 36(4): 18-21. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2015.04.002
    [15] 杨天平, 韦书远, 戴勤, 王涛, 杨梅, 梁欣.  桂北木荷生长性状及其相关性分析 . 四川林业科技, 2015, 36(5): 79-83. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2015.05.015
    [16] 张红, 张涛, 邓东周, 庄文化.  土壤与竹子生态学效应的相关性研究进展 . 四川林业科技, 2015, 36(1): 17-22. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2015.01.004
    [17] 韩素菊.  遮荫对珙桐幼苗光合特性及生长特征的影响研究 . 四川林业科技, 2014, 35(5): 45-48. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2014.05.010
    [18] 宋学贵, 王彬, 周光良, 胡红玲.  干旱胁迫对竹柳光合特性的影响 . 四川林业科技, 2014, 35(5): 40-44. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2014.05.009
    [19] 吴宗兴, 吴玉丹, 宋小军, 彭晓曦, 杨柳璐.  岷江上游干旱河谷油松刺槐混交林研究 . 四川林业科技, 2014, 35(6): 17-21. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2014.06.003
    [20] 刘宗成, 周晓波, 黎燕琼, 龚固堂, 陈俊华, 郑绍伟, 吴雪仙, 朱志芳, 慕长龙.  川中丘陵区人工柏木林灌草生物多样性研究 . 四川林业科技, 2013, 34(3): 5-10. doi: 10.16779/j.cnki.1003-5508.2013.03.002
  • 加载中
  • 图(1) / 表(3)
    计量
    • 文章访问数:  281
    • HTML全文浏览量:  125
    • PDF下载量:  58
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2022-01-01
    • 网络出版日期:  2022-09-21
    • 刊出日期:  2022-12-30

    三种豆科树种光合特性比较

    doi: 10.12172/202201010002
      作者简介:

      武术杰(1965-),女,硕士,教授,1915584618@qq.com

      通讯作者: 1915584618@qq.com
    基金项目:  长春大学旅游学院重点建设课程(20212406),吉林省大学生创新业项目(2021SJ089)

    摘要: 以长春地区三种豆科树种为试材探索其光合特性差异,为高产栽培应用提供依据。用便携式光合作用仪测光合指标,分光光度计测叶绿素含量。三种豆科树种的Pn日变化均呈双峰曲线,“午休”现象明显。相关性分析表明,刺槐、香花槐的PAR与Pn、Gs与Pn、PAR与Gs均呈显著正相关(P<0.01);刺槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.01),香花槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.05)。相同的PAR水平下,Pn表现:刺槐>香花槐>青皮槐,光的利用能力:青皮槐>香花槐>刺槐。

    English Abstract

    • 豆科树种在生态环境的改善中发挥着重要作用,刺槐(Robinia pseudoacacia L.)、青皮槐(Maackia amurensis Rupr.et Maxim.)、香花槐(Robinia pseudoacacia cv. idahoensis)因观赏价值高、改善城市生态环境能力强而成为优良的城市绿化树种。树种的光合特性在某种程度上可反映该树种对环境的响应情况[1]。目前对刺槐光合生理特性的研究主要集中在不同立地条件等方面,不同的立地条件下刺槐的净光合速率的日变化曲线呈现的规律不一样:有呈双峰曲线,“午休”现象明显[2-5],但峰值出现时间不一,引起午休的原因不一。李萍认为光合“午休”的原因是由气孔决定的,陈慧新等认为强光、高温、低湿是引起“午休”的主要环境因子,宋庆安、曹颖等认为PAR对Pn影响大但不是导致“午休”的主要原因。也有呈单峰曲线[6-8],郑元对刺槐的研究结果表明Pn在10:00-14:00时降低主要由气孔限制引起,在14:00-18:00时降低主要由非气孔限制引起,PAR是影响刺槐光合作用的主要环境因子;刘旻霞等对刺槐的研究表明,黄土高原中部的刺槐利用强光的能力较强,是半干旱区防风固沙和荒山绿化的优良树种。青皮槐固氮释氧能力较强,其净光合速率的日变化曲线呈双峰曲线,“午休”现象明显,引起原因为气孔关闭、气孔传导率下降所至[9]。香花槐是我国近年来应用较为普遍的园林绿化优良香花树种,但对其光合特性研究少有报道。资料显示,牡丹江地区香花槐光合速率日变化呈三峰曲线,胞间CO2浓度是影响光合速率的主导因子[10]。试验以长春地区的这三种豆科树种为试材,研究在自然条件下不同树种在同一环境下的光合特性差异并进行评价,为其栽培应用提供理论数据支撑。

      • 研究地位于长春大学试验基地进行,北纬43°05′~45°15′,东经124°18′~127°02′, 温带大陆性季风气候,光照充足,年平均降水量522~615 mm,最热月(7月)平均气温23℃。以8~10年生刺槐、青皮槐、香花槐的树冠中部以上朝阳生长、长势基本一致的健康、成熟叶片为试材。试验于2021年7月上旬进行,选择无云晴天的条件,温度23~27℃,空气湿度45%~55%,从早7:00—17:00时结束,每隔2 h测定1次,取均值。净光合速率(Pn、μmol·m−2·s−1)、胞间二氧化碳浓度(Ci、μmol·mol−1)、蒸腾速率(Tr、mmol·m−2·s−1)、光合有效辐射(PAR、μmol·( m2·s)−1)、气孔导度(Gs、mmol·m−2·s−1)等指标利用L-64OO光合测定仪(Li-Cor Inc.,USA)进行自然环境条件下的测定, 叶绿素含量利用752分光光度计测定。以Excel软件进行数据处理、以SPSS20进行相关性分析。

      • 三种豆科树种的净光合速率日变化、蒸腾速率日变化、气孔导度日变化、胞间二氧化碳浓度日变化、水分利用效率日变化等见图1

        图  1  三种豆科树种光合参数日变化

        Figure 1.  Diurnal Variation of photosynthetic parameters of the three leguminosae tree species

        光合有效辐射(PAR)是太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量,净光合速率(Pn)是衡量植物光合能力的重要指标,其值大小反映叶片的光合潜能[11-12]。由图1中的Pn及Pn/PAR随时间变化进程看,在相同的PAR水平下, Pn从早7:00时测试开始后持续升高,至9:00时达一小高峰后持续下降,至13:00时达最低,13:00时后再次持续上升,至15:00时达全天高峰,后持续下降。三种豆科树种的Pn日变化进程均呈双峰曲线,最大值分别达3.978 μmol·m−2·s−1,2.769 μmol·m−2·s−1 ,1.435 μmol·m−2·s−1,均有“午休”现象发生。在相同的PAR水平下,全天Pn大小基本表现为:刺槐>香花槐>青皮槐,表明刺槐叶片的光合能力远大于其他两种。

        蒸腾速率在一定程度上能反映植物调节水分散失的能力[13]。由图1中的Tr随时间变化进程看,三种豆科树种的Tr日变化均呈单峰曲线,从早7:00时始,随着光强增加Tr缓慢增加,从11:00时始Tr快速增加,至13:00时达最大值,分别达0.464 mmol·(m2·s)−1、0.335 mmol·(m2·s)−1、0.197 mmol·(m2·s)−1,之后逐渐下降。蒸腾失水最大时,Pn达“午休”低值,表明该阶段Tr影响Pn,而15:00时后Pn的降低不取决于Tr。三种豆科树种的Tr大小基本表现为:刺槐>香花槐>青皮槐。其中,刺槐调节水分散失的能力强。

        气孔导度即气孔开张程度,是光合作用和蒸腾作用的重要因素[14]。由图1中的Gs随时间变化进程看,三种豆科树种的Gs变化均呈双峰曲线,峰值分别出现在9:00时与15:00时,最大值分别达为68 mmol·(m2·s)−1,42 mmol·(m2·s)−1,36 mmol·(m2·s)−1,表现为:刺槐>香花槐>青皮槐。结合图1,三种豆科树种Gs的变化趋势与Pn一致,表明Gs影响光合作用和蒸腾作用。

        胞间CO2是植物体内外CO2动态平衡瞬间的浓度[14]。由图1中的Ci随时间变化进程看,三种豆科树种的Ci变化趋势相同且呈现单峰曲线,最大值出现在13:00时,青皮槐的Ci值达最高,刺槐、香花槐的Ci值差异小且均低于青皮槐的Ci。结合图1,7:00-9:00时,随Pn快速增加Ci缓慢下降,表明此时夜间积累的Ci可满足光合作用的需求;9:00时后Ci缓慢上升至13:00时达到最高,而此时Pn快速至缓慢下降,至13:00时达一低值,表明该阶段Ci不是影响Pn的决定因素;13:00—15:00时随Pn升高Ci降低,表明该阶段Ci成为Pn影响因素。

        水分利用效率(WUE)为Pn/ Tr。由图1中的WUE随时间变化进程看,三种豆科树种的WUE日变化在13:00前表现为先上升后下降趋势。13:00时前刺槐、香花槐的WUE接近但均高于青皮槐,随着“午休”至13:00时,WUE达一低点;13:00—15:00时WUE逐渐上升,此时的表现:青皮槐>香花槐>刺槐;15:00时后青皮槐、香花槐的WUE逐渐下降,而刺槐的WUE保持上升。三种树种在全天不同时间段对水分的利用情况不一,午后时间段刺槐表现了持续的水分利用能力。

      • 叶绿素有吸收和传递光能的作用,叶绿素含量越高、叶绿素a/b大一定程度上能够反映植物叶片同化能力,叶绿素a/b反映了植物利用光能力的大小[8]。由表1可见,三种豆科树种的叶绿素总含量表现为青皮槐>香花槐>刺槐,叶绿素a/b表现为刺槐>香花槐>青皮槐,表明青皮槐叶片同化能力和利用光的能力强于其他2种树种。

        表 1  三种豆科树种的叶绿素含量/ (mg·g−1

        Table 1.  Chlorophyll content of three leguminosae tree species

        树种
        Tree species
        叶绿素a
        Chlorophyll a
        叶绿素b
        Chlorophyll b
        类胡萝卜素
        Carotenoid
        叶绿素a+b
        Chlorophyll a+b
        叶绿素a/b
        Chlorophyll a/b
        刺槐 Robinia pseudoacacia1.1040.4770.2421.5812.314
        香花槐 Maackia amurensis1.6490.7860.2942.4352.098
        青皮槐 Robinia pseudoacacia1.6980.8560.2952.5541.984
      • 表2表3可见,刺槐、香花槐的PAR、Gs与Pn呈显著正相关(P<0.01);与刺槐、香花槐相比较,青皮槐的PAR与Pn相关性明显降低(P<0.01),Gs与Pn呈显著不相关(P<0.01)。三种豆科树种刺槐、香花槐、青皮槐的PAR与Gs呈显著正相关(P<0.01);刺槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.01),香花槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.05)。从试验研究结果看,对于青皮槐而言,Tr、Ci与Pn的相关性得不到显著(明确)结论。

        表 2  三种豆科树种的Pn与光合特征参数的相关关系

        Table 2.  Correlation between Pn and photosynthetic characteristic parameters of the three leguminosae species

        树种/Pn Tree speciesPARTrGsCiWUE
        刺槐 Robinia pseudoacaciaPearson 相关性 Pearson correlation0.993**−0.2880.967**−0.1530.586*
        显著性(双侧) Significance (bilateral)0.0000.5810.0020.7720.383
        香花槐 Maackia amurensisPearson 相关性 Pearson correlation0.922**−0.2720.970**−0.1350.676*
        显著性(双侧) Significance (bilateral)0.0090.6020.0010.7990.232
        青皮槐 Robinia pseudoacaciaPearson 相关性 Pearson correlation0.675**−0.1110.088**−0.3240.864**
        显著性(双侧) Significance (bilateral)0.0070.8340.0080.5310.077
        *. 表示在0.05水平(双侧)上显著 * indicates a significant difference at the level of 0.05 (bilateral)
        **. 表示在0.01水平(双侧)上显著 ** indicates a significant difference at 0.01 level (bilateral)

        表 3  刺槐、香花槐、青皮槐Pn日变化与各生理生态因子的相关关系

        Table 3.  Correlation between Pn diurnal variation of Robinia pseudoacacia, Maackia amurensis, Robinia pseudoacacia cv. idahoensis and various physiological and ecological factors

        树种
        Tree species
          PnPARTrGsCiWUE
        刺槐
        Robinia pseudoacacia
        PnPearson相关性Pearson correlation10.993**−0.2880.967**−0.1530.586*
        显著性(单侧)Significance (bilateral)00.290.0010.3860.383
        PARPearson 相关性Pearson correlation10.2350.963**0.1240.361
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3270.0010.4070.482
        TrPearson 相关性Pearson correlation10.0880.936**−0.627
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4340.0030.183
        GsPearson 相关性Pearson correlation1−0.0170.372
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4870.468
        CiPearson 相关性Pearson correlation1−0.163
        Pearson 相关性Pearson correlation 0.196
        WUEPearson 相关性Pearson correlation1
        显著性(单侧)Significance (bilateral)
        香花槐
        Maackia amurensis
        PnPearson 相关性Pearson correlation10.922**−0.2720.970**−0.1350.676*
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.0040.3010.0010.40.232
        PARPearson 相关性Pearson correlation1−0.0150.972**−0.0140.758
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4890.0010.490.081
        TrPearson 相关性Pearson correlation10.2150.830*−0.577
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3410.020.231
        GsPearson 相关性Pearson correlation10.1720.619
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3720.19
        CiPearson 相关性Pearson correlation1−0.608
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.2
        WUEPearson 相关性Pearson correlation1
        显著性(单侧)Significance (bilateral)
        青皮槐
        Robinia pseudoacacia
        Pn显著性(单侧)Significance (bilateral)10.675−0.1110.829*−0.3240.864**
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.0710.4170.0210.2650.077
        PARPearson 相关性Pearson correlation1−0.2520.938**−0.3260.549
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.3150.0030.2640.259
        TrPearson 相关性Pearson correlation1−0.1030.243−0.474
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4230.3210.343
        GsPearson 相关性Pearson correlation10.010.629
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.4920.181
        CiPearson 相关性Pearson correlation10.402
        显著性(单侧)Significance (bilateral) 0.43
        WUEPearson 相关性Pearson correlation1
        显著性(单侧)Significance (bilateral)
      • 净光合速率大小是由树种本身的特性和环境条件共同决定的,其值越大表明植物光合能力越强[311]。通常条件下,Pn随环境条件变化的日变化曲线表现为各异的“双峰”型和“单峰”型[8]。本试验中三种豆科树种的Pn均呈双峰型曲线,有“午休”现象;在相同的PAR水平下,Pn的变化随时间进程保持一致,且基本呈现刺槐>香花槐>青皮槐,但“午休”时的Pn表现为香花槐>刺槐>青皮槐,可能缘于强光对刺槐影响相对较大,有待进一步研究。相关性分析知:刺槐、香花槐的PAR与Pn呈显著正相关(P<0.01),这与胡耀升[3]、黄春娥[15]的研究一致。三种豆科树种的PAR与Gs呈显著正相关(P<0.01)。Pn的日变化曲线的差异反映了不同树种的内在生理节律的不同。 “午休”时Pn下降的原因可能有气孔因素限制和非气孔因素限制。本研究中三种豆科树种叶片光合速率降低时伴随着Ci值的提高,表明Pn的主要限制因素为非气孔因素。气孔调节着植物碳同化,气孔导度是制约叶片光合作用的主要因素[5,6,8]。相关性分析知:刺槐、香花槐的与Pn与Gs呈显著正相关(P<0.01),这与任博、郑元、宋庆安的研究一致;青皮槐的Gs与Pn呈显著不相关(P<0.01)。气孔导度是制约叶片蒸腾作用的主要因素,Gs的改变可调节植物体内的水分平衡[158],刺槐的Gs与Tr呈显著性正相关关系[58]。而本研究中的刺槐等其他两种树种的Gs与Tr均不呈正相关性,需进一步研究。胞间二氧化碳浓度大小与光合速率呈负相关,即光合速率越高,胞间二氧化碳浓度越低[16]。香花槐Ci与光合速率呈负相关[10],而本研究中的三种豆科树种的相关性分析表明,Pn与Ci均未呈现出相关性,香花槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.05),刺槐的Tr和Ci呈显著正相关(P<0.01)。水分利用效率(WUE)大小能反映植物对干旱等逆境适应能的强弱[5]。三种豆科树种的WUE日变化在不同时间段表现不一,其复杂的生理代谢有待进一步试验研究,但刺槐在午后时间段表现持续提升的水分利用能力,表明其有较强的干旱适应能力。

        叶绿素与净光合速率关系密切,其含量一定程度上能够反映植物叶片同化能力,叶绿素a/b的比值反映了植物利用光能力的大小[8]。而叶绿素含量高,叶绿素a/叶绿素b低,说明利用蓝紫光能力强,有较高的光合效率。青皮槐的叶绿素含量高于其他2种豆科树种,叶绿素a/叶绿素b比值又低于其他2种豆科树种,说明青皮槐由较强的光合能力,且利用蓝紫光能力强而有较高的光合效率。但从净光合效率看,青皮槐的Pn反而最低,表明叶绿素不是影响Pn的决定因素。同一树种因环境条件差异会表现出光合特性的差异,园林绿化树种选择时应考虑各树种的光合蒸腾特性,并且注意养护管理。

    参考文献 (16)

    目录

      /

      返回文章
      返回