微气象因子及植物因子对雅砻江流域野生桑光合速率的影响

微气象因子及植物因子对雅砻江流域野生桑光合速率的影响

摘要 对影响野生桑光合速率的微气象因子（光合有效辐射、叶温）和植物因子（气孔导度、胞间CO2浓度）进行分析，讨论其对野生桑光合速率的影响，结果表明：微气象因子对野生桑光合速率的影响很大，光合速率与微气象因子（光合有效辐射、叶温）间有显著的相关关系，复相关系数为0.980 5和0.900 9；野生桑光合速率与植物因子（气孔导度、胞间CO2浓度）间亦存在十分显著的相关关系，气孔导度或胞间CO2浓度增大，桑光合速率增大，反之则减小，复相关系数分别为0.966 1和0.932 2。

关键词 光合速率；微气象因子；植物因子；野生桑；雅砻江流域

中图分类号 S888.2文献标识码A文章编号1007-5739（2008）19-0053-02

桑树属桑科（Moraceae）桑属（Morus Linna），是落叶性多年生木本植物。四川省境内的雅砻江流域野生桑树资源丰富，野生桑的品质、产量与其生长的环境、生态及生理因子有着密切的关系。笔者通过对四川冕宁县境内雅砻江流域的野生桑树资源进行调查，开展野外试验，探讨野生桑树光合速率与光合有效辐射、温度、气孔导度等因子的关系。

1材料与方法

1.1试验材料

冕宁县泸宁区野生桑种。

1.2试验时间与地点

2008年5月11~12日进行；试验地点在凉山州冕宁县泸宁区。

1.3试验方法

采用LI6400型便携式光合测定仪，测定桑叶片的净光合速率、气孔导度、光合有效辐射、胞间CO2浓度等若干植物生理因子的逐时变化，选择6株桑树树体中部生长正常、无病斑的活体叶片连续测量其光合速率等因子，每个时次分别进行3次重复，以平均值作为该时次的测量结果。用计算机对所测数据进行结果分析。

2结果与分析

2.1微气象因子对野生桑光合速率的影响

2.1.1光合有效辐射与桑光合速率。光照度对植物的生长发育影响很大，在一定光照度范围内，随着光照度的增加，光合效率也相应增加[1]。叶面接收的太阳总辐射与光合有效辐射呈线性关系，光合有效辐射直接反映了太阳辐射的强度[2]。桑净光合速率与光合有效辐射间关系的分析结果表明（如图1）：开始桑的光合速率随光合有效辐射的增强而增大，当光合有效辐射达1 176μmoL/m²•s时，桑光合速率达到最大值9.63μmoL/m²•s；此后随光合有效辐射的继续增强，桑光合速率不再增大且有减小的趋势。说明当光合有效辐射过强时，桑为避免失水过多和高光照的灼伤，气孔导度降低，光合速率下降。多元回归分析表明二者存在显著相关关系，回归方程为：Pn=-0.403 9（PAR）2 + 4.206 6PAR-1.362，R2=0.980 5，PAR为有效光合辐射（μmoL/m²•s）。

2.1.2温度与桑净光合速率。从光合作用的过程来看，光合作用中的暗反应是由一系列酶来催化的，因此光合速率与温度的关系很大。在一定的温度范围内，当温度增高时，酶促反应增强，光合速率加快；但当温度过高时，酶可变性失活，从而使反应速度下降。桑树光合作用的最适温度为20~25℃，最高为40℃[3]。根据生物学温度的三基点理论，净光合速率应与温度呈二次曲线关系[4]。由桑净光合速率与叶温间关系的分析结果表明（如图2），净光合速率与叶温确实为接近二次曲线关系。叶温33.45℃以下，净光合速率随温度升高而增大；超过该转折点，温度继续升高，净光合速率反而下降。原因可能是这时气孔开张度开始减小，光合作用受到限制。多元回归分析表明叶温与净光合速率存在显著相关关系，回归方程为：Pn=-0.578 7T叶+4.042 7T叶+2.285，R2=0.900 9。

2.2植物因子对桑光合速率的影响

2.2.1气孔导度与桑光合速率。植物光合速率的大小，不仅受到环境因子的影响，还受到气孔导度等植物因子的影响[5]。桑光合速率与气孔导度关系的研究结果表明（如图3），光合速率随气孔导度的增大而增大，随气孔导度的减小而减小。随着光照强度的增强，桑光合速率会随着气孔导度的增大而增大，这时气温升高，蒸腾耗水增多，植物为维持体内水分平衡，气孔导度减小，光合速率随之下降；当气温降低，光强减弱时，植物体内水分亏损得到缓和，气孔导度会增大，光合速率随之增大。多元回归分析表明气孔导度与桑净光合速率存在着显著的相关关系，回归方程为：Pn=4.016 4Ln（C）+1.759 2，R2=0.966 1，C为气孔导度（mmoL/m²•s）。

2.2.2胞间CO2浓度与桑光合速率。桑光合速率与胞间CO2浓度关系的研究结果表明（如图4），光合速率随胞间CO2浓度的增大而增大。随着光合速率的不断加快，消耗的CO2增多，相应的胞间CO2浓度不断降低又对光合作用产生一定的抑制作用，光合速率下降；当光合速率降到一定程度时，胞间CO2浓度得到缓和，光合速率又有所回升。多元回归分析表明胞间CO2浓度与桑净光合速率存在着显著的相关关系，回归方程为：Pn=4.750 1Ln（CO2int）+1.399 6，R2=0.932 2，CO2int为胞间CO2浓度（moL/m3）。

3结论

本文根据试验数据，分析了雅砻江流域野生桑光合速率与微气象因子及植物因子的关系。结果表明：微气象因子（光合有效辐射、叶温）和植物因子（气孔导度、胞间CO2浓度）对野生桑的光合速率影响显著。野生桑的光合速率与微气象因子（光合有效辐射、叶温）均呈近二次曲线关系，在一定范围内，野生桑的光合速率随光合有效辐射的增强（或叶温的增大）而增大，超过某一临界值时，光合速率随光合有效辐射的增强（或叶温的增大）而减小；植物因子（气孔导度、胞间CO2浓度）和野生桑的光合速率呈正相关关系，即光合速率随气孔导度和胞间CO2浓度的增大而增大，反之则减小。以上主要讨论的是单一因子变化对野生桑光合速率的影响，而在实际的生态环境中，多个因子相互影响、相互联系，在变化过程中又常以一个因子为主导，并影响着其他因子。

4参考文献

[1] 包云轩．气象学（南方本）[M].北京：中国农业出版社，2001.

[2] 刘静，王连喜，戴小笠，等.枸杞叶片净光合速率与其他生理参数及环境微气象因子的关系[J] ．干旱地区农业研究，2003，21（2）：95-98.

[3] 任迎虹．桑树栽培生理[M].成都：四川大学出版社，2003.

[4] 郑有飞，顾景义.小麦作物光合生产模拟研究[J].南京气象学院学报，1995，18（4）：566-571.

[5] FARQUHAR G D，SHARKEY T D.Stomatal conductance and pho-tosyn thesis[J].Annu Rev Plant Physical，1982（33）：317-345.

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