3個引進(jìn)樹種苗期光合速率研究

馮健　王騫春　顏廷武

摘要

[目的]為了選擇適合遼寧地區(qū)生長的速生、優(yōu)良樹種。[方法]用Li6400便攜式光合儀測定研究了3個引進(jìn)樹種苗期光合效率。[結(jié)果]小干松、黃松、班克松的凈光合速率均表現(xiàn)出“單峰型”。3個樹種的蒸騰速率有差異，其中小干松和黃松為單峰型，而班克松蒸騰速率為雙峰型。10點(diǎn)時，3個樹種凈光合速率差異范圍為43.57～58.74 μmol/（m2·s），從大到小排序?yàn)辄S松、小干松、班克松；蒸騰速率差異范圍為15.68～21.92 μmol/（m2·s），從大到小排序?yàn)樾「伤伞ⅫS松、班克松。在12點(diǎn)時，3個樹種凈光合速率差異范圍為48.39～60.35 μmol/（m2·s），從大到小排序?yàn)樾「伤伞ⅫS松、班克松；蒸騰速率差異范圍為15.78～17.93 μmol/（m2·s），從大到小排序?yàn)辄S松、班克松、小干松。[結(jié)論] 黃松、班克松、小干松這3個引進(jìn)的樹種均適應(yīng)在遼寧地區(qū)生長。

關(guān)鍵詞小干松；黃松；班克松；光合速率；蒸騰速率；光合作用

中圖分類號S791.24文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）28-09804-02

Study on Photosynthetic Rate of Three Introduced Tree Species

FENG Jian， WANG Qianchun， YAN Tinwu

（Liaoning Academy of Forestry Science ， Shenyang， Liaoning 110032）

Abstract [Objective] In order to select the suitable tree species for Liaoning area. [Method] We used the Li6400 portable photosynthesis system to study the photosynthetic efficiency of 3 introduced species. [Result]The experimental results show that， Pinus contorta， Pinus ponderosa， Pnius banksiana photosynthetic rate showed single peak type. There are differences between the transpiration rates of 3 species， Pinus contorta and Pinus ponderosa are single peak， while Pnius banksiana transpiration rate for twopeak pattern. The 10 am.， 3 species difference range of net photosynthetic rate is 43.57-58.74 μmol/（m2·s）. Transpiration rate difference range is 15.68-21.92 μmol/（m2·s）. In the 12 am. ， 3 species differences range of net photosynthetic rate is 48.39-60.35 μmol/（m2·s）. Transpiration rate range is 15.78-17.93 μmol/（m2·s）. [Conclusion]The results showed that 3 species are suitable for growing in Liaoning area.

Key words Pinus contorta； Pinus ponderosa； Pnius banksiana；Photosynthetic rate； Transpiration rate； Photosynthesis

小干松（Pinus contorta）、班克松（Pinus banksiana L.）和黃松（Pinus ponderosa）均為松科松屬植物，常綠喬木，原產(chǎn)于北美地區(qū)，具有速生、材質(zhì)優(yōu)良等特性，均為比較珍貴的用材樹種[1-5]，可供建筑、箱板、紙漿等用，經(jīng)過防腐處理可作枕木、地板等。1918年，熊岳樹木園引種班克松等樹種，經(jīng)過90多年的觀察，其生長良好。20世紀(jì)80年代，董健等開始在遼寧南部、東部開展班克松等樹種的引種試驗(yàn)[6]，結(jié)果表明，班克松不同種源間生長速度差異很大，但總體生長良好。遼寧南部、中部、東部地區(qū)均適合小干松、班克松和黃松的生長。另外，小干松和班克松具有一定的耐旱、耐瘠薄的特性，也可以在遼西地區(qū)造林。

林木90%以上的干物質(zhì)來自于光合作用，光合效率是決定林木生長量的重要生理指標(biāo)。對林木光合特性的研究可為林木栽培撫育、引種、抗逆種質(zhì)篩選、早期選擇等提供理論依據(jù)。筆者通過對小干松、班克松和黃松3個樹種苗期光合速率的日變化差異進(jìn)行研究，以期為引進(jìn)適合在遼寧地區(qū)生長的樹種提供科學(xué)的參考依據(jù)，并為這些樹種育種的早期選擇提供借鑒。

1材料與方法

1.1供試材料

小干松、班克松、黃松及樟子松（對照）于2010年在遼寧省實(shí)驗(yàn)林場苗圃作床播種育苗， 2011年采用移植再培育，至此次試驗(yàn)測定，已移植再培育2年。

1.2研究方法

2012年8月，選擇晴天，用Li-6400便攜式光合儀測定，共設(shè)5個時間段（8：00，10：00，12：00，14：00，16：00）。在各個時間段每個種源選擇3株重復(fù)測量，選擇數(shù)據(jù)穩(wěn)定時連續(xù)記錄5組數(shù)據(jù)。

2結(jié)果與分析

2.1 4個樹種光合作用日變化規(guī)律

2.1.1

4個樹種凈光合速率的日變化規(guī)律。由圖1可知，小干松、黃松、樟子松和班克松這4個樹種凈光合速率表現(xiàn)出“單峰型”。黃松凈光合速率上午10點(diǎn)達(dá)到峰值，其他3個樹種凈光合速率均在上午12點(diǎn)左右達(dá)到峰值。試驗(yàn)結(jié)果表明， 4個樹種光合作用沒有“午休”現(xiàn)象，吸收CO2合成有機(jī)物的最佳時段在上午10～12點(diǎn)。

2.1.2

4個樹種蒸騰速率的日變化規(guī)律。如圖2所示，班克松和樟子松蒸騰速率在1 d中出現(xiàn)2個峰值，即上午10點(diǎn)和午后14點(diǎn)，為雙峰型；小干松和黃松只有1個峰值，即上午10點(diǎn)，為單峰型。班克松和樟子松早上蒸騰作用較小，當(dāng)氣溫升高，蒸騰作用不斷增強(qiáng)，到氣溫最高的中午12點(diǎn)至下午14點(diǎn)時蒸騰速率開始下降，隨后，隨著氣溫的下降再次出現(xiàn)蒸騰作用增強(qiáng)的趨勢，但當(dāng)氣溫再低時，其蒸騰速率也隨之降低。4種植物之所以出現(xiàn)中午蒸騰速率降低的情況，其原因可能是遼寧地區(qū)中午光照較強(qiáng)、溫度偏高，植物出于保護(hù)的機(jī)能，關(guān)閉氣孔，致使蒸騰速率降低。

2.24個樹種光合作用比較

為了比較4個樹種的光合作用差異，根據(jù)光合作用日變化情況，選擇在上午的10點(diǎn)和中午12點(diǎn)2個時間段對4個樹種光合作用進(jìn)行測定并比較它們之間的差異。

如圖3所示，在2個時間段內(nèi)，4個樹種凈光合速率存在較大差異。在10點(diǎn)時，4個樹種凈光合速率差異范圍為43.57～58.74 μmol/（m2·s），4個樹種凈光合速率排序從大到小為黃松、小干松、樟子松、班克松。在12點(diǎn)時，4個樹種凈光合速率差異范圍為48.39～60.35 μmol/（m2·s），4個樹種凈光合速率排序從大到小為小干松、樟子松、黃松、班克松。

注：PCO為小干松，PBO為黃松，PSY為樟子松，PBA為班克松（下同）。

圖14個樹種凈光合速率日變化

圖2 4個樹種蒸騰速率日變化

如圖4所示，在2個時間段內(nèi)，4個樹種蒸騰速率存在較大的差異。在10點(diǎn)時，蒸騰速率差異范圍為15.68～21.92 μmol/（m2 ·s），4個樹種蒸騰速率從大到小排序?yàn)樾「伤伞ⅫS松、樟子松、班克松。在12點(diǎn)時，蒸騰速率差異范圍為15.43～17.93 μmol/（m2 ·s），4個樹種蒸騰速率排序從大到小為黃松、班克松、小干松、樟子松。

圖310點(diǎn)和12點(diǎn)時4個樹種凈光合速率比較

圖4 10點(diǎn)和12點(diǎn)時4個樹種蒸騰速率比較

3結(jié)論與討論

（1）不同植物，光合作用的大小不同，即使是同一種植

物，因其基因型、品種、種源地的不同也會表現(xiàn)出光合作用的

差異。杜旭華等[8]研究表明，不同茶樹品種間蒸騰速率出現(xiàn)峰值的時間和變化幅度存在顯著差異。陳明皋等[9]研究表明，不同品系榿木之間凈光合速率可達(dá)到極顯著差異水平，J10和H12榿木品系的凈光合速率明顯高于J5、H1榿木品系的凈光合速率。

（2）該研究表明，4個樹種凈光合速率和蒸騰速率等光合作用指標(biāo)均存在較大差異。這說明引進(jìn)的3個樹種，有些樹種適合遼寧地區(qū)氣候環(huán)境，其光合作用能力較強(qiáng)，如小干松和黃松，而有些樹種適合遼寧地區(qū)氣候環(huán)境的能力較弱，如班克松。通過與當(dāng)?shù)氐恼磷铀杀容^，兩者凈光合速率和蒸騰速率等光合作用指標(biāo)差異不大。

（3）通過對4個樹種的凈光合速率和蒸騰速率等光合作用指標(biāo)比較表明，引進(jìn)的3個樹種均適應(yīng)在遼寧地區(qū)生長，只是適應(yīng)能力有一定的差異。因此，遼寧地區(qū)可引進(jìn)這3個樹種，在今后的工作中應(yīng)加強(qiáng)種源引進(jìn)、早期選擇、無性繁育等方面的研究，盡早為遼寧地區(qū)篩選出這3個樹種的優(yōu)良種源，豐富遼寧地區(qū)用材林樹種。

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