四种藤本植物光合作用及影响因子分析
何仲坚 熊咏梅
摘要：应用L1-6400光合作用测定系统，研究了广州市四种园林常用藤本植物光合作用及影响因子分析。结果表明，龙吐珠Clerodendrum thomsoniae和金杯藤Solandra maxima的最大净光合速率较大，使君子Quisqualis indiea的最小。龙吐珠的光补偿点和光饱和点都较高，使君子的光补偿点和光饱和点都较低。植物含水率越高，其最大净光合速率和光补偿点就越高，相对叶绿素值与光饱和点之间亦存在此规律。
关键词：藤本值物；光合作用；最大净光合速率；光饱和点；光补偿点
光合作用是植物生长发育的基础，与植物生长关系十分密切，是估测植株光合生产能力的主要依据。同时光合作用又是一个复杂的生物物理化学过程，受到诸多因素的影响，包括叶绿素含量、叶片成熟程度、光强等因子。其中，光强对植物的影响一直是植物生理生态学家的研究热点，不同的光强条件可以引起植物的可塑性反应，从而引起植物的环境饰变。因此，光照环境会影响园林植物的观赏性或生长状态。
藤本植物的功能具有多样性，有的具有经济价值，有的是垂直绿化的重要材料，在拓展城市绿化空间、增加城市绿化面积和美化环境等方面，具有其他植物不可替代的作用。近年来，广州市大力推广立体绿化，绿化形式及绿化植物种类都呈现多样化趋势，且须具备观赏性。因此，观花的藤本植物成为立体绿化的主力军。目前，对园林乔灌木的生理生态学特性研究较多，对藤本植物生理生态学特性认识不足，特别是对园林常用藤本植物的光能利用特性的研究，大多仅停留在定性的描述上，这对其科学应用具有限制性。本文通过研究四种园林常用藤本植物的光合作用及影响因子，为藤本植物在园林绿化工程中的合理配置、栽培管理和开发利用提供科学的参考依据。
1.研究地区与研究方法
1.1自然概况
本次试验在广州市林业和园林科学研究院进行，地理位置为北纬23°09′35″，东经113°16′37″。该区属海洋季风性气候，年均气温21.4℃-21.9℃，最高温（7月）可达38.7℃，最低温（1月）曾为-2.6℃（1963年）。年降雨量1612-1909 mm，主要集中在4-9月，占全年降雨量的85%。全年日照百分率43%，平均年日照时数为1 895.2 h。各月平均以7月份最多，为225.9h；3月份最少，为82.8 h。
1.2试验材料
结合广州市园林植物应用现状，选定应用频率高的四种观花藤本植物龙吐珠Clerodendrum thomsoniae、金银花Lonieera japonica、金杯藤Solandra maxima和使君子Quisqualis indiea，取其老叶、成熟叶和嫩叶作为研究对象。其野外试验测定样本选自同时同地种植的植株。
1.3研究方法
1.3.1光合测定方法
选择晴天上午9：00-11：00，测定仪器为便携式光合测定仪（Li-6400）和该光合测定仪自带的红光广源。在20-2 000umol·m-2·s-1范围测定有效光合辐射（Photosynthetically active radiation，PAR），光源梯度设置为20、50、80、100、200、500、800、1000、1200、1500、1800和2000 pmol·m-2·s-1。从20umol·m-2·s。开始测定。测量采用开路模式，CO2浓度、气温和空气湿度均为自然状态。每种植物选择不同成熟的叶片（嫩叶、成熟叶和老叶）进行测试，测试部位为植物叶片中部。
1.3.2相对叶绿素值
利用SPAD502叶绿素含量测定仪测定叶片的相对叶绿素值。
1.3.3测定数值的计算
每种藤本植物各选取5株健康、无病虫害的试验个体作为光合测定样株，从样株树上分别取能接收到全光照的老叶、成熟叶和嫩叶各5片进行测定，重复3次。每一响应点的光合值均为平均值。试验在有代表性的夏季生长期进行（8月）。其中，最大净光合速率、光饱和点和光补偿点由光响应曲线根据Long和Mallgren模型计算得到。主成分运用统计软件STATISTICA 10.0进行计算。
2.结果与分析
2.1光合速率（Pn）的光响应曲线
龙吐珠、金银花、金杯藤和使君子的嫩叶、成熟叶和老叶的光响应曲线分别见图1～4。最大净光合速率代表了植物最大的实际光合能力。以四种植物嫩叶来看，金杯藤的最大净光合速率（Pnmzx）最大，金银花的次之，龙吐珠的较小，使君子的最小，这表明金杯藤和金银花的实际光合能力大于龙吐珠和使君子。四种植物成熟叶的实际光合能力大小顺序为龙吐珠>金杯藤>金银花>使君子。就老叶而言，龙吐珠的实际光合能力最大，为8.7umol·m-2·s-1；金杯藤次之，为7.2umol·m2·s-1；金银花较小，为6.0umol·m-2·s-1；使君子最小，为3.9umol·m-2·s-1。综上所述，龙吐珠和金杯藤的实际光合能力较大，使君子的最小。
2.2光补偿点和饱和点特征
光补偿点（LCP）和光饱和点（LSP）可说明植物对光能的利用特性，是判断植物耐荫性的一个重要指标，对园林植物的配置有重要的参考价值。对于嫩叶而言，龙吐珠、金银花和使君子的光饱和点高，最大净光合速率也高，金杯藤的光饱和点低，但最大净光合速率高，表明金杯藤嫩叶最适宜的光强比其他三种植物的都低；对于成熟叶而言，龙吐珠和金银花的最大净光合速率和光饱和点都较高，金杯藤的最大净光合速率较高，光饱和点较低，使君子的都最低，表明使君子的成熟叶最适宜的光强为最低；对于老叶而言，龙吐珠的最大净光合速率最高，说明龙吐珠比其他三种植物的光能利用能力强。可见，这四种常用园林藤本植物对植物光利用的特性存在一定的差异性，在实际园林植物配置中，需要区别对待（表1）。
2.3影响因子分析
运用主成分分析法分析四种园林常用藤本植物最大净光合速率、光补偿点和光饱和点与其相对叶绿素值、叶比重和含水率的关系。从图5可以看出，第一轴和第二轴所占比例分别为39.28%和22.77%，表明第一轴和第二轴都表达了一定的信息。由图5可以看出，最大净光合速率、光补偿点与植物含水率关系密切，即植物含水率越高，植物的最大净光合速率和光补偿点就越高，而光饱和点与相对叶绿素值关系密切，即相对叶绿素值越高，光饱和点就越高。
3.结论与讨论
立体绿化的形式并不单调，在布局上具有多维性。利用开花的藤本植物绿化空间，不仅丰富了建构物的立面效果和艺术效果，而且将生硬的景观转化为柔和、亲切、具有生命力的软质景观，使得城市环境更加宜居。因此，因地制宜地配置藤本植物十分重要。
相对而言，龙吐珠的光能利用率最高，使君子的较低；龙吐珠和金杯藤的光补偿点较高，金银花和使君子的光补偿点低，在20.2-26.0 umol·m-2·s-1之间变动；龙吐珠和金银花的光饱和点都较高，金杯藤的光饱和点较低，使君子的光饱和点最低。
本研究显示，四种植物的最大净光合速率和光补偿点与植物含水率关系密切。植物含水率越高，植物的最大净光合速率就越高，表明充分的灌溉可促进植物的生长。
摘要：应用L1-6400光合作用测定系统，研究了广州市四种园林常用藤本植物光合作用及影响因子分析。结果表明，龙吐珠Clerodendrum thomsoniae和金杯藤Solandra maxima的最大净光合速率较大，使君子Quisqualis indiea的最小。龙吐珠的光补偿点和光饱和点都较高，使君子的光补偿点和光饱和点都较低。植物含水率越高，其最大净光合速率和光补偿点就越高，相对叶绿素值与光饱和点之间亦存在此规律。
关键词：藤本值物；光合作用；最大净光合速率；光饱和点；光补偿点
光合作用是植物生长发育的基础，与植物生长关系十分密切，是估测植株光合生产能力的主要依据。同时光合作用又是一个复杂的生物物理化学过程，受到诸多因素的影响，包括叶绿素含量、叶片成熟程度、光强等因子。其中，光强对植物的影响一直是植物生理生态学家的研究热点，不同的光强条件可以引起植物的可塑性反应，从而引起植物的环境饰变。因此，光照环境会影响园林植物的观赏性或生长状态。
藤本植物的功能具有多样性，有的具有经济价值，有的是垂直绿化的重要材料，在拓展城市绿化空间、增加城市绿化面积和美化环境等方面，具有其他植物不可替代的作用。近年来，广州市大力推广立体绿化，绿化形式及绿化植物种类都呈现多样化趋势，且须具备观赏性。因此，观花的藤本植物成为立体绿化的主力军。目前，对园林乔灌木的生理生态学特性研究较多，对藤本植物生理生态学特性认识不足，特别是对园林常用藤本植物的光能利用特性的研究，大多仅停留在定性的描述上，这对其科学应用具有限制性。本文通过研究四种园林常用藤本植物的光合作用及影响因子，为藤本植物在园林绿化工程中的合理配置、栽培管理和开发利用提供科学的参考依据。
1.研究地区与研究方法
1.1自然概况
本次试验在广州市林业和园林科学研究院进行，地理位置为北纬23°09′35″，东经113°16′37″。该区属海洋季风性气候，年均气温21.4℃-21.9℃，最高温（7月）可达38.7℃，最低温（1月）曾为-2.6℃（1963年）。年降雨量1612-1909 mm，主要集中在4-9月，占全年降雨量的85%。全年日照百分率43%，平均年日照时数为1 895.2 h。各月平均以7月份最多，为225.9h；3月份最少，为82.8 h。
1.2试验材料
结合广州市园林植物应用现状，选定应用频率高的四种观花藤本植物龙吐珠Clerodendrum thomsoniae、金银花Lonieera japonica、金杯藤Solandra maxima和使君子Quisqualis indiea，取其老叶、成熟叶和嫩叶作为研究对象。其野外试验测定样本选自同时同地种植的植株。
1.3研究方法
1.3.1光合测定方法
选择晴天上午9：00-11：00，测定仪器为便携式光合测定仪（Li-6400）和该光合测定仪自带的红光广源。在20-2 000umol·m-2·s-1范围测定有效光合辐射（Photosynthetically active radiation，PAR），光源梯度设置为20、50、80、100、200、500、800、1000、1200、1500、1800和2000 pmol·m-2·s-1。从20umol·m-2·s。开始测定。测量采用开路模式，CO2浓度、气温和空气湿度均为自然状态。每种植物选择不同成熟的叶片（嫩叶、成熟叶和老叶）进行测试，测试部位为植物叶片中部。
1.3.2相对叶绿素值
利用SPAD502叶绿素含量测定仪测定叶片的相对叶绿素值。
1.3.3测定数值的计算
每种藤本植物各选取5株健康、无病虫害的试验个体作为光合测定样株，从样株树上分别取能接收到全光照的老叶、成熟叶和嫩叶各5片进行测定，重复3次。每一响应点的光合值均为平均值。试验在有代表性的夏季生长期进行（8月）。其中，最大净光合速率、光饱和点和光补偿点由光响应曲线根据Long和Mallgren模型计算得到。主成分运用统计软件STATISTICA 10.0进行计算。
2.结果与分析
2.1光合速率（Pn）的光响应曲线
龙吐珠、金银花、金杯藤和使君子的嫩叶、成熟叶和老叶的光响应曲线分别见图1～4。最大净光合速率代表了植物最大的实际光合能力。以四种植物嫩叶来看，金杯藤的最大净光合速率（Pnmzx）最大，金银花的次之，龙吐珠的较小，使君子的最小，这表明金杯藤和金银花的实际光合能力大于龙吐珠和使君子。四种植物成熟叶的实际光合能力大小顺序为龙吐珠>金杯藤>金银花>使君子。就老叶而言，龙吐珠的实际光合能力最大，为8.7umol·m-2·s-1；金杯藤次之，为7.2umol·m2·s-1；金银花较小，为6.0umol·m-2·s-1；使君子最小，为3.9umol·m-2·s-1。综上所述，龙吐珠和金杯藤的实际光合能力较大，使君子的最小。
2.2光补偿点和饱和点特征
光补偿点（LCP）和光饱和点（LSP）可说明植物对光能的利用特性，是判断植物耐荫性的一个重要指标，对园林植物的配置有重要的参考价值。对于嫩叶而言，龙吐珠、金银花和使君子的光饱和点高，最大净光合速率也高，金杯藤的光饱和点低，但最大净光合速率高，表明金杯藤嫩叶最适宜的光强比其他三种植物的都低；对于成熟叶而言，龙吐珠和金银花的最大净光合速率和光饱和点都较高，金杯藤的最大净光合速率较高，光饱和点较低，使君子的都最低，表明使君子的成熟叶最适宜的光强为最低；对于老叶而言，龙吐珠的最大净光合速率最高，说明龙吐珠比其他三种植物的光能利用能力强。可见，这四种常用园林藤本植物对植物光利用的特性存在一定的差异性，在实际园林植物配置中，需要区别对待（表1）。
2.3影响因子分析
运用主成分分析法分析四种园林常用藤本植物最大净光合速率、光补偿点和光饱和点与其相对叶绿素值、叶比重和含水率的关系。从图5可以看出，第一轴和第二轴所占比例分别为39.28%和22.77%，表明第一轴和第二轴都表达了一定的信息。由图5可以看出，最大净光合速率、光补偿点与植物含水率关系密切，即植物含水率越高，植物的最大净光合速率和光补偿点就越高，而光饱和点与相对叶绿素值关系密切，即相对叶绿素值越高，光饱和点就越高。
3.结论与讨论
立体绿化的形式并不单调，在布局上具有多维性。利用开花的藤本植物绿化空间，不仅丰富了建构物的立面效果和艺术效果，而且将生硬的景观转化为柔和、亲切、具有生命力的软质景观，使得城市环境更加宜居。因此，因地制宜地配置藤本植物十分重要。
相对而言，龙吐珠的光能利用率最高，使君子的较低；龙吐珠和金杯藤的光补偿点较高，金银花和使君子的光补偿点低，在20.2-26.0 umol·m-2·s-1之间变动；龙吐珠和金银花的光饱和点都较高，金杯藤的光饱和点较低，使君子的光饱和点最低。
本研究显示，四种植物的最大净光合速率和光补偿点与植物含水率关系密切。植物含水率越高，植物的最大净光合速率就越高，表明充分的灌溉可促进植物的生长。
