白屈菜和八寶景天的光合蒸騰特性研究

岳莉然 吳珊 程貝貝

摘要 對哈爾濱宿根花卉白屈菜（Chelidonium majus）、八寶景天[Hylotelephium erythrostictum （Miq.） H.Ohba]的光合及蒸騰特性進行研究，并計算植物在蒸騰釋水和固碳釋氧方面的生態(tài)效益，為植物應(yīng)用設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞白屈菜;八寶景天;光合特性;蒸騰特性;生態(tài)效益

中圖分類號S-3文獻標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2018）08-0010-02

Study on Photosynthetic and Transpiratic Characteristics of Hylotelephium erythrostictum（Miq.） H.Ohba and Chelidonium majus

YUE Liran，WU Shan，CHENG Beibei（The Northeast Forestry University，Harbin ，Heilongjiang 150040）

AbstractPhotosynthetic and transpiratic characteristics of Harbin outdoor perennial herb flowers

Chelidonium majus and Hylotelephium erythrostictum（Miq.） H.Ohba were studied.Ecological benefits in the transpiration of plants release water and carbon sequestration and oxygen release aspects were calculated to provide a theoretical basis for plant applications.

Key wordsChelidonium majus;Hylotelephium erythrostictum （Miq.） H.Ohba;Photosynthetic;Transpiration;Ecological benefits

園林植物具有固碳釋氧、調(diào)節(jié)小氣候、保持水土、消除噪音、滯塵凈化空氣等能力，可有效改善環(huán)境，清新空氣，因此常被看做是城市持續(xù)發(fā)展的必要條件之一[1-3]。正是植物的光合作用，改善并緩解了城市氧氣缺少、空氣質(zhì)量差、氣候不穩(wěn)定等問題。植物的光合速率日變化曲線隨著遮陰度的增加，由雙峰曲線轉(zhuǎn)變成單峰曲線，而植物的光補償點、光飽和點也由原來所處的光強區(qū)轉(zhuǎn)向光強較弱區(qū)，光響應(yīng)試驗得出的曲線的局部坡度也開始增大[4-7]。植物在進行光合作用時，葉片上的氣孔始終開放（夏季中午高溫時也會關(guān)閉一段時間，以減少蒸發(fā)），隨著CO2被葉片吸收，植物體內(nèi)的水分也通過氣孔釋放到空氣中，所以植物的蒸騰作用同時發(fā)生[8-10]。植物蒸騰降溫對周圍的降溫不是無限的，要求在一定的空間環(huán)境，而且若植物所處地域氣溫上升，植物的蒸騰也受影響，從而降溫亦受到影響[11-12]。

白屈菜為哈爾濱鄉(xiāng)土植物，在林下及全光生境中均有分布，花期長，觀賞效果好，抗逆性強，但是園林應(yīng)用并不多見。八寶景天在哈爾濱引種栽培，園林應(yīng)用廣泛，但常因不適應(yīng)栽培生境而出現(xiàn)徒長及開花減少的現(xiàn)象，因此選取這2種宿根花卉為試驗材料，研究其光合及蒸騰特性，為園林應(yīng)用提供理論支持。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

試驗在東北林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)進行，125°42′～130°10′E、44°04′～46°40′N，平均海拔151 m。

1.2試驗材料選擇2種哈爾濱宿根花卉為試驗材料，分別是

白屈菜（Chelidonium majus），罌粟科白屈菜屬;八寶景天[Hylotelephium erythrostictum（Miq.） H.Ohba]，景天科八寶屬。各3株，生境相同且為全光。

1.3試驗方法

1.3.1光合速率與蒸騰速率日變化曲線測定。

采用licor 6400便攜式光合系統(tǒng)測定儀2×3透明葉室，選擇晴朗天氣，6：00—18：00每隔2 h測1次。分別選取3個植株的向陽、生長健壯的功能葉片，每株重復(fù)3次。

1.3.2光-光響應(yīng)曲線測定。

采用licor 6400便攜式光合系統(tǒng)測定儀的紅藍光源葉室，選擇晴朗天氣的9：00—11：00進行試驗。分別選取3個植株的向陽、生長健壯的功能葉片，每株重復(fù)3次。

2結(jié)果與分析

2.1白屈菜與八寶景天的光合特性研究

2.1.1白屈菜與八寶景天光合速率日變化。

白屈菜與八寶景天的光合速率日變化曲線均為單峰曲線，未出現(xiàn)“午睡現(xiàn)象”。白屈菜在一天中的光合速率均大于八寶景天（圖1），白屈菜與八寶景天的光合速率最高的時間分別是14：00和16：00，一天中的最大光合速率分別是8.57和7.18 μmol/（m2·s）。

2.1.22種植物的光響應(yīng)曲線。

如圖2所示，在PARi值為0時，白屈菜與八寶景天的Pn值均為負[-0.39和-2.38 μmol/（m2·s）]。白屈菜的光合速率在PARi值為0～600 μmol/（m2·s）時，由-0.39 μmol/（m2·s）逐漸增大到4.56 μmol/（m2·s）， PARi值在800～2 000 μmol/（m2·s）時，白屈菜的光合速率幾乎維持在4.70 μmol/（m2·s）。八寶景天的光合速率在PARi值為0～400 μmol/（m2·s）時，光合速率由-2.38 μmol/（m2·s）逐漸增加到6.54 μmol/（m2·s），在PARi值由600 μmol/（m2·s）持續(xù)增加到2 000 μmol/（m2·s）的過程中，八寶景天的Pn值也從9.90 μmol/（m2·s）逐漸增加，當(dāng)PARi值2 000 μmol/（m2·s）時，八寶景天Pn也達最大14.36 μmol/（m2·s）。由計算可得出八寶景天具有較高的光飽和點1 501.22 μmol/（m2·s），而白屈菜具有較低的光飽和點[（590.25 μmol/（m2·s）]和光補償點[9.11 μmol/（m2·s）]，說明白屈菜的耐陰性更強。

2.2白屈菜與八寶景天蒸騰特性研究

2.2.1白屈菜與八寶景天蒸騰日變化。

由圖3 可知，白屈菜的蒸騰速率明顯高于八寶景天，且白屈菜的蒸騰速率在一天當(dāng)中變化較大：在6：00—8：00，白屈菜蒸騰速率先降低后上升，在12：00—14：00平緩上升，14：00時蒸騰速率最大[1.34 g/（m2·h）]。接著又逐漸下降，但最終還是高于八寶景天的蒸騰速率。八寶景天的蒸騰速率變化較小，由6：00的0.56 g/（m2·h）下降到10：00的0.42 g/（m2·h），然后從10：00開始上升，12：00時蒸騰速率為0.53 g/（m2·h），12：00—14：00幾乎持平，14：00以后蒸騰速率開始下降， 而后，16：00—18：00蒸騰速率幾乎持平。

2.2.2白屈菜與八寶景天氣孔導(dǎo)度日變化。由圖4可知，一天當(dāng)中白屈菜的氣孔導(dǎo)度變化較大，而八寶景天變化不明顯，且白屈菜的氣孔導(dǎo)度值均高于八寶景天。白屈菜的氣孔導(dǎo)度變化先下降，然后上升，變化明顯。只是在正午12：00時，稍微升高到0.26 mmol/（m2·s），到14：00時又比12：00稍高，而后持續(xù)下降。八寶景天的氣孔導(dǎo)度幾乎呈逐漸減少趨勢，

6：00時八寶景天的氣孔導(dǎo)度為0.12 mmol/（m2·s），到8：00減少到0.08 mmol/（m2·s），而后氣孔導(dǎo)度升高，在正午12：00時達到0.08 mmol/（m2·s）。在12：00—14：00，八寶景天的氣孔導(dǎo)度幾乎持平，14：00時為0.08 mmol/（m2·s），而后逐漸下降。

2.3白屈菜與八寶景天的固碳釋氧量和蒸騰釋水量

2.3.1白屈菜與八寶景天的固碳釋氧量。由表1可知，白屈菜的固碳及釋氧能力較八寶景天強，其日固碳量為14.66 g/（m2·d），比八寶景天高2.02 g/（m2·d）。

2.3.2白屈菜與八寶景天的蒸騰釋水量。從表2可知，白屈菜在一天中的蒸騰量和釋水量是八寶景天的2倍多，說明白屈菜的蒸騰能力遠大于八寶景天。表明具有肥厚葉片的八寶景天自身的蒸騰量少，可以滿足其在較干旱地區(qū)很好的生長。而白屈菜的蒸騰較強，可以更有效地增加小環(huán)境中的空氣濕度。

3結(jié)論與討論

在日變化試驗中，2種宿根花卉的光合日變化走勢呈相

似狀，但其大小數(shù)值不同，說明同一環(huán)境下不同物種，其光合作用的強弱也不同;從氣孔導(dǎo)度的曲線來看，兩者隨時間變

化先呈下降趨勢，而后升高的幅度卻明顯不同，白屈菜升高的較快，八寶景天卻只是微弱上升，達到一定數(shù)值，二者氣孔導(dǎo)度均下降，仍是白屈菜的下降趨勢顯著，八寶景天則較平緩的下降;蒸騰速率日變化的總趨勢同光合速率日變化。八寶景天的蒸騰速率值及光合速率值均低于白屈菜。白屈菜具有較低的光飽和點和光補償點，適于配置于全光及半陰或全陰環(huán)境。而具有較高的光飽和點和較低的蒸騰速率的八寶景天則更適合配置于全光或稍有庇蔭的環(huán)境中。

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