黑果枸杞光合特性與環境因子之間的關系

王亞濤+楊萬鵬+謝軍+馬彥軍

摘要：利用美國Li-6400光合儀對影響其光合作用的生理因子和環境因子進行了相關性分析。結果表明：黑果枸杞的Pn的日變化在夏季表現為 “雙峰”曲線，在12：00左右出現光合“午休”現象。根據日變化參數Pn、Ci和Ls的變化，推斷黑果枸杞的光合“午休”主要受非氣孔因素限制；黑果枸杞呈現出陽性植物的特征，適合生長在光照充足的地區。

關鍵詞：黑果枸杞；光合速率；蒸騰速率

中圖分類號：Q949.777.7

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）07-0012-02

1 引言

黑果枸杞是具有很高經濟價值及營養價值的鹽生植物，是一種集綠化和水土保持價值為一體的野生優良植物[1，2]。目前，有關黑果枸杞的研究主要在黑果枸杞的藥用和保健等方面比較多[3，4]。而關于黑果枸杞光合作用特征與環境因子的關系方面的研究較少。因此，本研究通過分析黑果枸杞光合特性，為黑果枸杞種質資源開發利用提供科學理論依據。

2 研究地與研究方法

2.1 采樣地自然概況

采樣地位于甘肅省敦煌市，北緯40°25′，東經94°53′，氣候干燥，晝夜溫差大，日照時間長。

2.2 試驗材料

2015年3月采集甘肅省敦煌市的野生黑果枸杞移栽到甘肅農業大學校內基地進行栽培。

2.3 試驗設計

光合速率日變化的測定。2016年8月晴朗天氣用Li-6400光合儀對黑果枸杞測定。選植株上生長健康的功能葉3片，每葉片每次測定5個數據，共測3株。測定從8∶00～18∶00開始，每2 h測試一次。

2.4 數據分析

應用Exce12003，SPSS19.0統計分析軟件對數據進行作圖、相關性分析。

3 結果與分析

3.1 黑果枸杞的環境因子日變化規律

表1表明，PAR從早上8∶00開始逐步上升，在10∶00～11∶00之間由于有少量云層，變化不大，12∶00左右達到其高峰值922.98 μmol/（m2/s），之后逐漸下降；Tcuv受到PAR影響，其變化范圍在23.12～35.89 ℃；由于PAR的迅速增加而上升較快，到14∶00左右達到最高溫度35.89 ℃，其峰值比PAR晚2 h，之后隨著PAR的減弱而緩慢下降。

3.2 光合速率和蒸騰速率日變化特征

圖1表明，黑果枸杞葉片凈Pn的日變化曲線為“雙峰”曲線，從早晨8∶00開始，黑果枸杞葉片的Pn隨著PAR的增強而增大，中午10∶00 左右當光強為671.11 μmol/（m2/s）時，黑果枸杞Pn出現峰值為10.78 μmol/（m2/s），此后隨著PAR增大，Pn隨之下降，當PAR達最大922.98 μmol/（m2/s），黑果枸杞Pn降為6.89 μmol/（m2/s），隨著PAR降低，黑果枸杞葉片Pn開始上升，到14∶00 達到另一個峰值，為 8.67 μmol/（m2/s），第一次峰值比第二次峰值少了2.11 μmol/（m2/s）。

Tr的日變化呈現“雙峰”曲線。從8∶00開始隨著PAR和Ta的增加，黑果枸杞葉片Tr也逐漸增大，中午10∶00左右時，黑果枸杞葉片Tr第一個峰值出現，為4.55 μmol/（m2/s），到14∶00出現第二個峰值。此時Ta和Tl達到最大值，而Gs沒有達到最大值（表1），這表明影響黑果枸杞Tr日變化的主要因素是非氣孔因素。

2.3 胞間CO2濃度（Ci）與氣孔限制值（Ls）日變化

由圖2可以看出，黑果枸杞葉片胞間CO2濃度（Ci）的日變化過程與Pn基本相反，呈倒“雙峰型”曲線，早上8∶00和下午6∶00的時候處于最高值。當黑果枸杞葉片Pn達到峰值時，此時胞間CO2濃度降到最低，這是由于當Pn較高時，固定較多的CO2，引起胞間CO2濃度下降。Ls呈“雙峰型”曲線，在10∶00和16∶00的時候處于最高值。

3.4 Pn與影響因子間的相關性分析

植物光合作用的日變化隨著環境條件的變化而有所不同[5]，相關分析結果見表2。由表2可看出，黑果枸杞的Pn與PAR、Gs及Tr呈極顯著正相關；與Ci呈極顯著負相關；與Ta、Tl呈顯著負相關。

4 討論

此試驗中，黑果枸杞葉片Pn日變化出現雙峰曲線，中午的時候出現低谷，說明有午休現象。Pn正午下降因素主要受到氣孔或非氣孔因素影響。前者使Ci降低，后者使Ci增高[6]。在中午強光、高溫、低濕的環境條件下，當Pn與Gs下降時，Ci上升。說明黑果枸杞的光合午休現象是由非氣孔限制引起的。通過相關性的分析表明，黑果枸杞Pn與PAR、Gs及Tr呈極顯著正相關；與Ci呈極顯著負相關；與Ta、Tl呈顯著負相關。

通過對黑果枸杞的光合特性的初步研究，為種質資源的開發利用、引種和馴化新品種提供了一定的科學依據；但本研究選取的材料為敦煌黑果枸杞，對選育優質品種還須與不同種源的黑果枸杞進行比較研究。

參考文獻：

[1]中國植物志編輯委員會.中國植物志：第67卷第一冊[M].北京：中國科學出版社，1978：10.

[2]趙澤芳，衛海燕，郭彥龍，等.黑果枸杞（Lycium ruthenicum）分布對氣候變化的響應及其種植適應性[J].中國沙漠，2017，37（5）：1～8.

[3]馬彥軍，程艷青，張榮梅.黑果枸杞組織培養快繁技術研究[J].林業科技通訊，2015（6）：26～28.

[4]劉克彪，李愛德，李發明.四種生長調節劑對黑果枸杞嫩枝扦插成苗的影響[J].經濟林研究，2014，32（3）：99～103.

[5]韓麗娟，葉 英，索有瑞.黑果枸杞資源分布及其經濟價值[J].中國野生植物資源，2014，33（6）：55～57.

[6]Farquhar G D，Sharkey T D.Stomatal conductance and photosynthesis [J] .Rev. Plant Phy siol，1982，33：317～345.

[7]許大全.光合作用效率[M].上海：上海科學技術出版社，2002.