1、4個油茶物種的光合特性研究第卷第期西南大學學報口然科學版年 月35 1 2013 1vol. 35 no. 1 journalofsouthwestuniversity naturalscienceedition jan. 2013文章編號：1673 9868201301 0016 07個油茶物種的光合特性研究4123 1 23孔文娟，劉學錄，姚小華，, , ,23 23 23王開良任華東曹永慶廿肅農業大學資源與環境學院，蘭州；中國林業科學 研究院亞熱帶林業研究所，浙江富陽1. 7300702. 311400國家油茶科學中心種質創新與利用實驗室，浙江富 陽3. 311400摘要：以普通油茶、小

2、果油茶、浙江紅屁油茶、攸縣 油茶為試材，利用便攜式光合作用系統測定了licor6400xt不同物種油茶秋季光合作用h變化及光響應曲線結 果表明：種油茶秋季的凈光合速率日變化均呈單峰曲 線，無4光合午休現象，最大凈光合速率從大到小依次為小 果汕茶、普通汕茶、浙江紅花汕茶、攸縣汕茶；種汕茶 蒸騰速4率口變化也均為單峰曲線根據種油茶的光響應曲線 得出，小果油茶光補償點 最高，利用弱光光合能力最 4 l cp低，從大到小依次為小果油茶、浙江紅花油茶、普通 油茶、攸縣油茶；光飽和點 最大的為普通油茶，小果油茶和攸縣油茶次z ,浙江紅花油茶垠小，說明普 通油茶在高光強下具有更好的光合能力關鍵詞：油茶； 光

3、合作用；光響應曲線中圖分類號：文獻標志碼：s 7 9 44 a油茶乂名茶子樹，是茶科茶屬植物中油脂比例較高 且具有栽培經濟價值的一類植物oil-tc acamellia1-2的總稱我國現有油茶栽培面積多萬公頃，分布于長 江流域及其以南的個省，多個縣市,367 18 11003-4 5茶油總產量每年力因其有很高的綜合利用價值，近 兒年國家高度重視油茶產業的發展光合22 i.作用是植物生長發育的基礎和生產力高低的決定因 素，同時乂是對環境敏感的生理過程，受到諸多內外因入，前對不 數方當年生 速率存 光合速ill茶屬岳麓連種間光素的限制，通過研究油茶光合特性以提高其產量成 為油茶研究的重點如何使油茶

4、能夠穩產高產，深 地研究其光合生理生態特性是十分必要的目 同品種的油茶在光合生理特性及葉綠素質量分 7-12 13面均有相關研究梁根桃等在夏季對普通油茶 葉片做了光合速率日變化的測定研究，認為光合 在光合“午休”現彖，但是在其研究屮發現油茶凈 率日變化曲線為單峰，高峰ii；現在早上1014點，之后一直下降無次高峰出現駱琴雅等對 植物高州油茶、扁果紅山茶、厚葉紅山茶、皺果茶、 蕊茶個物種進行了光合作用方面的研究，認為物 合速率差異明顯，各物種光合fi變化曲線515總的趨勢一致并具有明顯的光合作用午休現象唐偉 等對宛田紅花油茶攸縣油茶普通油茶種3山茶屬油茶做了光合特性日變化的研究，認為攸縣 油茶比

5、普通油茶和宛出紅花油茶有更好的光合作用效率雖在油茶光合方面的研究較多，但是鮮有針對小 果油茶和浙江紅花油茶光合特性方面的研究，且秋季，對于油茶品種是很重要的一個時期許多油茶品種其 果實成熟期和花期均在秋季而針對油茶在秋季的光收稿日期： 2012 07 03基金項目：國家科技支撐計劃課題油茶高產優質新 種質創制資助項目；黔科合重大專項油茶種質資源收 集與種質2009badb1b01創新資助項口 20096004 1.作者簡介：孔文娟，女，廿肅永靖人碩士研究生，主要 從事景觀生態學研究1987通信作者：劉學錄，博士，教授西南大學學報自然科學版：/ /第卷htt /0>.352 p j合特性的

6、研究少之乂少因此本文針對普通油茶小果油茶攸縣油茶和浙江紅花油茶種油茶對其在4秋季的凈光合速率、蒸騰速率、水分利用效率、光響應 曲線等進行了分析研究，這對于比較種油茶光合4作用的弄異性，篩選出具有良好光合特性的植株品 種并利用其雜種優勢培育高產油茶品種，指導種油茶育種、選優及規范化栽培，從而為提高汕茶產量等方 面具有重要的理論意義材料與方法1試驗地概況11試驗樣地為國家汕茶科學中心金華種質資源保存基 地，位于浙江省金華市婺城區東方紅林場油茶無性有效積溫年20° or n 119° 30f e 80m 6486. 8°c 1408. 4mm熱帶季風氣候內地勢平坦為紅壤

7、低丘緩坡土層深以 上有機質比例小于硝態氮小于lm 1%/,速效磷小于/ ,速效鉀小于/ ,值為，具酸、瘦、粘等lomgkg 2.5mgkg 25mgkgph 45 試驗材料12以年生普通油茶，小果油茶，浙江紅花油茶4 c a m e 1 1 iaseciescamel 1 iameiocaracam elliacheki-p p和攸縣汕茶為試林每個品種選取棵長勢良好、無病 蟲害的植株，以樹anoleosacamel 1 iauhsienensi s 3g y冠屮上部當年成熟枝條的第三、四片新梢葉為研究 對象進行光合作用測定研究方法13凈光合速率日變化1.3. 1年）i h做凈光合速率fi變化測

8、定，當fi天氣晴朗無 風，從早上：到下午：，每隔2011 10 9 800 1700 lh測定光合作用日變化指標次，每個植株測片葉，每片 葉記錄次數據，取其平均值測定儀器為開放式1 3 32氣體交換便攜式光合測定系統，其測量參數包括：凈 光合速率，/ ?和蒸騰速licor6400xt p n molm s2率等測定時葉片口然生長角度保持不變并計算水分利用效率t r mmolm swatcrusccfficicnc公式為w u e/w u e p n t r其中，為凈光合速率；為蒸騰速率p n t r凈光合速率對光強響應曲線1.3.2凈光合速率對光強響應曲線的測定于年 月，日上午時，將測試植株葉

9、片充分活化誘2011 10 4567 9導后，采用便攜式光合作用系統的口動光曲線程序來測 定光響應測 定系統調節光合有效licor6400xt-2輻射在/?范圍內，將光合有效輻射設定，02000 molm s par 2000010008002?等梯度測定凈光合速率，測定時通過系統50030020000 molm s licor6400xt控制葉片溫度為體積分數為種油茶光飽和點及光補償點均22±1 °c c02 400 molmol. 4 l c p l s p利用非一直角雙曲線擬合來獲得，非直角雙曲線法是 采用最小殘差平方原理，即通過迭代方法使擬合殘差的16 17平方和達

10、到最小或者相鄰兩次擬合的殘差變化不大時為止表達式為：52/p n a i + p n - sqrt a i + pn - 4（）a i p n 2（）- r 1 d， ， ， ，式中為凈光合速率為光強為植物光合作用對光響應 曲線在 時的斜率即光響應曲線的初p n i a 10始斜率也稱為初始量子效率為最大凈光合速率為喑 呼吸速率為凸度p n r 0 convexity.d數據分析14數據采用及軟件統計分析excel spss13. 0結果與分析2環境因了的日變化曲線由圖可以看出光合有效輻射日變化呈單峰曲線在z 間達到高峰為1 par 11 00-12 00第期孔文娟，等：個油茶物種的光合特 性

11、研究1 432 2/ ? , : , : / ?以后快速下降至降至最低為溫度和1342 molm sl200 par 1700 4.9 molm s. t par的fl變化趨勢相似，呈單峰莒線，h變化幅度較大，h 溫差可達，最高溫度出現在：，滯后10°c 27°c 1300于，此后溫度有所降低至：降至par 1700 17°c從圖可以看出空氣相對濕度與和正好相反呈先下降 后上升的趨勢上午的空氣濕2 rh par t度較高，達到以上，隨后隨著的上升而下降，： 時降至最低值，此后開始冋升，至：60% t 1300 29% 1700達到最大值葉面水汽壓虧缺的日變化呈現岀

12、先上 升后下降的趨勢，在：達到最大值，最54%. vpd 1300小值出現在：800.圖光合有效輻射及大氣溫度口變化曲線1圖空氣相對濕度及葉面積水汽壓虧缺日變化2種油茶光合作用相關參數的日變化曲線22 4從圖可以看岀，普通油茶、浙江紅花油茶、攸縣油茶和小果汕茶凈光合速率日變化趨勢均呈單峰曲線從：開始，隨著時間變化光強不斷增加，氣溫也開始逐漸升高，迅速増大，到8 00 p n左右達到最犬值并保持在一個相對較高的水平相比而言個物種小小果油茶全10 00-11 004，:/ ?；天小的均高于其他個油茶物種光合能力較高在左右 其達到最大值p n 3 1100 p n 15.15 molm sn2 2普

13、通油茶和攸縣油茶峰值出現在：左右，分別是/ ?和/ ?;浙江10 00 13. 15 molm s & 63 molm s2紅花油茶峰值/ ? !1；現在：以上種油茶在：之后有明顯的下降趨勢，主8. 92 molm s 12 00. 4 12 00要是因為午間高光輻射使氣溫升高，且空氣濕度降 低，蒸騰強烈，植物體內水分不足引起氣孔關閉，18導致其凈光合速率下降：以后，種油茶的凈光合速率都快速下降從數據上看，小果油茶16 00 4和普通油茶均表現；1|較高的光合速率，由此可知小果油茶和普通油茶較浙江紅花油茶和攸縣油茶具有更強的光合能力.西南大學學報 口然科學版：/ /第卷htt /354

14、 p j種油茶蒸騰速率日變化曲線見圖從圖中可以看出普 通油茶浙江紅花油茶攸縣油茶和4 t r 4 4小果汕茶種汕茶蒸騰速率變化趨勢都是單峰曲線, 峰值均出現在：，此時的溫度達到最大值，4 1300 27°c空氣相對濕度達到最低點，氣溫較高而空氣相對比 較干燥從而導致蒸騰速率在：以后岀現高峰29% 120018嚴俊鑫等認為葉片在清晨氣孔導度較小蒸騰作用較 弱低隨著光照増強氣溫升高氣孔導度t r增尢葉內外水汽壓差增尢不斷升高，在中午前后達到峰值，午后植物為維持體內水分平衡，較強蒸t r騰耗水使氣孔導度減小，口隨著光照減弱，蒸騰減弱 本文中種油茶fi變化基本符合這一規律，種4 t r 42

15、 2油茶最大值從大到小依次為普通油茶/ ?、小果油茶/ ?、浙江紅花油tr 2. 28mmolm s 2. 2mmolm s22/?、 / ?茶攸縣油茶1.74mmolm s0. 86mmolm s.圖種油茶凈光合速率h變化曲線34圖種油茶蒸騰速率口變化曲線4 4葉片的水分利用效率，即單位水量通過葉片蒸騰散 失時所形成的有機物的量，取決于葉片光合w u e19速率與蒸騰速率的比值從圖屮可以看出油茶不同物 種間的不同從上午到p n t r5 w u e 800:左右，隨著光合有效輻射增強，氣孔導度逐漸變大,隨z變大，而增大得較慢，空氣相對濕度900 p n t r變大所以導致開始上升個油茶物種中

16、普通油茶、浙 江紅花油茶和攸縣油茶的日變化趨rh w u e 4 w u e勢大致上一致，從上午：至：升至最高，之后逐漸下降, 攸縣油茶從：開始轉為上升800 1000 w u e 1300至：達到次高峰z后緩慢下降；小果油茶在：有一個 高峰z后，由于迅速達到一個小高峰而1400 900 t r在此時的變化較增大的速率慢，所以導致迅速下降， 從：開始轉為上升至：達到次p n t r w u e 1100 1200高峰，z后開始緩慢下降種油茶的在：均會稍有回升, 到：下降到最低點，口變化曲4 w u e 1600 1700線整體呈下降趨勢第期孔文娟，等：個油茶物種的光合特性研究14圖種油茶水分利

17、用效率fi變化曲線種油茶凈光合速率對光強響應曲線23 4種油茶凈光合速率響應曲線的測定結果表明個物種油茶光響應曲線都是平滑上升曲線且無明顯峰4 4點根據測定的現有數據利用非宜角雙曲線擬合來測 定個物種油茶的凈光合速率最大值光補償4 p n點及光:飽和點圖、表從圖屮可以看出，隨著光合有效輻射強度的增大l c l s6 1. 6 par (tp p2/?,種油茶的光合速率也相應迅速增大，葉片光合速率由負值轉為正值時的有效輻射200 molm s 4 p n p n強度即為光合作用的光補償點，分別是普通油茶/ ?,小果油茶/ ?，攸par l c p 37.57 molm s 44.41 molm

18、s2 2/ ? , / ?縣油茶浙江紅花油茶是衡量植物利用弱光能力的一 個指15. 42 molm s 33. 79 molm s. l cp20標，越低，植物利用弱光的能力越強個汕茶物種的光補償點是小果油茶最高，浙江紅花l c 4 l cp p油茶和普通油茶次之，攸縣油!茶最'低，說明攸縣油茶利用弱光能力相比其他種汕茶最高,小果汕茶利32用弱光能力最低當光合有效輻射強度在/?之間時, 光合速率緩慢增大,par 200500 molm s p n當達到時的光合有效輻射稱為光合作用的光飽和點 個油茶物種的光飽和點分別是p n p n l s 4 l sp p2 2 2普通汕茶/ ?,小果

19、汕茶/ ?,攸縣汕茶/ ?,浙江紅花476.97 molm s 420.45 molm s 377.27 molm su u u2油茶/ ?從表可知，攸縣油茶光補償點很低而飽和點 相比浙江紅花汕茶高，說明攸348. 83 molm s. 1縣油茶利用弱光的能力相比其他種油茶最強即耐陰 能力最強而普通汕茶的光飽和點相比其他種3 3最大，說明普通油茶在高光強下具有更好的固碳能 力；浙江紅花油茶的補償點相對較高但是飽和點又很低，說明浙江紅花油茶對低海撥緩坡地環境的適應能力比較低，而普通油茶明顯對這種環境的適應能力2較強當光合有效輻射超過/?時，個物種的凈光合速率隨光強的增大而變化幅度不大500 mo

20、lm s 4 u最大凈光合速率是植物達到光飽和時的凈光合速率為最大光合速率與呼吸速率的凈值它反映了植物21的光合作用能力根據非直角雙曲線擬合來測定的個 物種油茶的凈光合速率最大值分別是小4 p n2 2 2果汕茶/ ?,普通汕茶/ ?,攸縣汕茶/ ?,浙江紅花汕茶14. 06 molm s 13. 09 molm s 7. 86 molm su u u2/ ?,由此可知在高光強條件下小果油茶的光合能力 最尢浙江紅花汕茶的光合能力最小5. 69 molm s u圖種油茶物種光響應曲線圖6 4西南大學學報自然科學版：/ /第卷htt /.35表非直角雙曲線擬合的凈光合速率對光強的響應參 數1表觀量

21、子最大凈 光合速喑呼吸速率擬合程度 光飽和 點光補償點油茶物種2效率率u pnrrlslcd p p普通油茶0. 074 13. 10 1.87 0. 999 476. 97 37. 47小果汕茶0. 06 14. 06 2. 19 0. 993 420. 45 42. 93攸縣油茶0. 042 7. 86 0. 27 0. 992 377. 27 15. 43浙江紅花油茶0. 028 5. 70 0. 96 0. 994 348. 83 37. 902：,/?注的單位均為q pn rdlsplcp molm s.3 ,、種油茶月份凈光合速率el變化呈單峰曲線口無明顯 光合午休現彖從大到小依此

22、為小果油茶14 1015普通汕茶、浙江紅花汕茶、攸縣汕茶唐偉等認為攸縣 油茶比普通油茶湘林系列和宛田紅花油茶有更好的光 合作用效率，而木文認為普通油茶長林系列比攸縣油茶 有更好的光合作用效率種油茶蒸騰速率口變化均呈單 峰曲線從大到小依此是普通油茶、小果油茶、浙江紅花 汕茶、4 t rt r22-23攸縣汕茶的大小在一定程度上反映了植物調節水分 損失及適應逆境的能力因此普通油茶和小t r果油茶光合作用 能在高溫下得以進行較浙江紅花油 茶和攸縣油茶具有更好的緩解高溫脅迫的能力種.4油茶水分利用效率日變化整體呈下降趨勢，：時種油 茶水分利用效率最高w u e 1000 424冷平生等認為和均較低是典

23、型的耐陰植物，能充分 地利用弱光進行光合作用；較2 l c l s l cp p p低而較高的植物對環境適應性很強；較高而較低的 植物對光照的適應范圍相對較窄個油l s l c l s 4p p p， ， ，茶物種的補償點是小果油茶最高浙江 紅花油茶和 普 通油茶次之攸縣油茶最低小果油茶利用弱 光l cp能力最低光飽和點是普通油茶最大，其次是小果油 茶，攸縣油茶和浙江紅花油茶均較低，說明普通l s p油茶在高光強下具有更好的固碳能力最大凈光合速 率從大到小依次是小果油茶、普通油茶、攸縣油p n茶、浙江紅花油茶 在高光強條件下小果油茶的光合 能力最大，浙江紅花油茶最小，、針對茶樹光合作用的研究較

24、多但是油茶光合方面的 研 究較少尤其是對秋季小果油茶攸縣油茶3浙江紅花油茶和普通油茶光合特性方面的研處較少 本研究綜合地分析了以上種汕茶在秋季的光合特4性，比較種油茶光合作用的差異性，以便今后在篩選；1!貝有良好光合特性親木的基礎上進一步利用其雜4種優勢選育出產量和經濟性狀不低于親本，且具右 優良遺傳品種的雜交組合，進而培育出高產汕茶品種，同時在此基礎上對以上種油茶做更加系統的研究以 期能更加全面地指導種油茶規范化栽培4 4參考文獻：,：,莊瑞林周啟仁姚小華等中國汕茶版北京中國林業出 版社1m 22008.張乃燕廣西油茶的現狀及發展策略廣西林業科 學，2j. 2003324 211-213.,

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29、characteris ticsyoffouroi 1-teacamel 1 iasecies123 1 23kongwenuan lluxuelu yaoxiaohua-j -, , ,23 23 23wangkailian renhuadon caoyon ing g gqg1c o 1 legeofresourseandenvironmentga nsuagricul turaluniversityla nzhou7300 7 0 c h i n a, , , ,2researchi nst ituteofsub troicalfore strcaffuanzheian31 1400chinap y y g j g3nationalcenterforscie ncelnnovatio n andcamel 1 iaseciesusi nlabora to r f u a n zh e i a n 3 1 1400chinaa b s t r a c tthcli6400portablcphotosynthcsissystcmwasuscdtodctcrmincthcdiurnalvar iationsinphotosnthesisofoil tea camel 1 i asecies c. o 1 e i e r a c. m e i o c a r a c. chc