观赏药用植物香花崖豆藤光合特性研究

黄艳宁，曾维爱，彭尽晖，彭福元，朱校奇

（1.湖南省农业科学院农业生物资源研究所，湖南长沙410125；2.湖南省烟草公司郴州市公司，湖南郴州423000；3.湖南农业大学园艺园林学院，湖南长沙410128）

植物的光合特性不仅已成为当今生理生态研究的重点，而且也是药用植物、园林绿化植物配置研究的热点[1]。香花崖豆藤（Millettia dielsiana Harms）又名山鸡血藤、大巴豆、山胡豆，为蝶形花科崖豆藤属多年生半常绿木质藤本植物，大多数都还处于野生状态[2]。香花崖豆藤在药理、临床方面的研究报道比较多，其藤茎、根均可药用，能行气、解热、止血、驱风除湿、通经活络，种子还可做为油料材料[3]。且其花序大，花色鲜艳，花期长，适应性比较强，也是一种优良园林绿化材料。本文从光合生理生态研究入手，对香花崖豆藤的光响应曲线和净光合速率与其他生理因子等方面进行测定，试图为香花崖豆藤的栽培保护和园林绿化配置提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料

试验于2007年11月在湖南农业大学观赏园艺试验场内进行，试验所用树种选取3年生的香花崖豆藤树苗。

1.2 方法

1.2.1 测定指标 测定净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Trmmol）、胞间 CO2浓度（Ci）、蒸汽压差（Vpdl）、叶室气温（Tair）、叶片温度（Tlear）、叶面相对湿度（Rhs）及光照强度（Par）等指标。

1.2.2 测定方法 采用美国公司生产的LI-6400便携式光合作用测定系统，用6400-2B红蓝光光源提供不同的光合有效辐射强度，于2007年11月3日11：30～16：30之间对香花崖豆藤如上述所确定的各指标进行测定，待测植株选取生长健壮树外围中、上部向阳的功能叶进行测定，重复3次。数据通过Microsoft Excel和DPS3.01统计软件进行分析。

测定光合响应曲线时的光子量照度为：2 200，2 000，1 800，1 500，1 200，1 000，800，600，400，300，200，100，50，0μmol/（m2·s）。CO2浓度采用环境 CO2浓度，温度为（25±3）℃，湿度为（30±5）℃。

2 结果与分析

2.1 香花崖豆藤的光合响应曲线

从图1中可看出，香花崖豆藤的净光合速率与光子量照度几乎成线性正比关系，其光补偿点为25 μmol/m2·s。当光子量照度为 2 000 μmol/m2·s时，其净光合速率达到最大值为6.19μmol/m2·s，即香花崖豆藤的光饱和点为2 000μmol/m2·s。这说明香花崖豆藤是一种喜光植物，且其光照利用范围宽（25～2 000 μmol/m2·s），对强、弱光的适应能力均较强。

图1 香花崖豆藤的光响应曲线

2.2 香花崖豆藤的净光合速率与其他生理因子的关系分析

2.2.1 香花崖豆藤的净光合速率与其他生理因子的相关分析 由表1可知，香花崖豆藤的净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、饱和蒸汽压差、叶室气温、叶片温度、叶面相对湿度和光照强度都成正相关，具有显著正相关的生理因子主要是饱和蒸汽压差、叶室气温、叶片温度和光照强度；而与净光合速率呈负相关的只有胞间CO2浓度，但不显著。气孔导度和蒸腾速率均反映了气孔的开闭情况，它们的值越大，说明气孔限制越小，净光合速率越高；胞间CO2浓度和叶室CO2浓度越高，净光合速率越低，二者与净光合速率成负相关。

表1 香花崖豆藤净光合速率与生理生态因子之间的相关矩阵

表2 相关生理因子入选的特征值和特征向量

2.2.2 香花崖豆藤净光合速率与其他生理因子的主成分分析 从表2可以看出，香花崖豆藤生态系统中，光照、叶片温度、蒸腾是第1主成分，饱和蒸汽压差、气孔导度、叶室气温、叶面相对湿度为第2主成分，胞间CO2浓度为第3主成分。这说明，在香花崖豆藤的净光合作用过程中，光照和温度是主要影响因子，而饱和蒸汽压差、气孔导度、叶面相对湿度以及胞间CO2浓度对净光合速率的影响也很大。2.2.3 香花崖豆藤净光合速率与其他生理因子的逐步回归分析 以香花崖豆藤的净光合速率为因变量，以显著相关的生理因子为自变量，即饱和蒸汽压差、叶室气温、叶片温度和光照强度为自变量，进行逐步回归分析，得到回归方程为：

Y= －408.55－12.60 Vpdl+17.32 Tair+0.34 Tlear

该方程经检验，0.01水平上的显著度F值=193.604 2，相关系数R=0.993 60，剩余标准差S=0.325 00，调整后的相关系数Ra=0.991 04。

该方程表明净光合速率与叶室气温和叶面温度成正相关，与饱和蒸汽压差成负相关。

根据通径分析，当Durbin-Watson统计量d=1.142 286 55时，各自变量因子的直接通径系数如下：

P X1→ y= －0.493 09

P X2→y=1.171 31

P X3→y=0.098 64

P X4→y=0.227 89

从以上系数可知叶室气温对净光合速率影响最大。

3 讨论

喜光植物叶片的光饱和强度为360～450μmol/m2·s或更高，光补偿点为 9～18 μmol/m2·s。经测定，香花崖豆藤叶片的光饱和点为2 000μmol/m2·s，光补偿点为 25 μmol/m2·s，同鹅掌揪[4]的光饱和点1 200 μmol/m2·s，光补偿点 24 μmol/m2·s相比，光补偿点相近而光饱和点高，说明香花崖豆藤是一种喜光植物，对光适应的生态幅度宽。

经相关分析表明，香花崖豆藤的净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、饱和蒸汽压差、叶室气温、叶片温度、叶面相对湿度和光照强度都成正相关，与胞间CO2浓度成负相关；经主成分分析表明，光照、叶片温度、蒸腾是光合作用的主要因子，饱和蒸汽压差、气孔导度、叶室气温、叶面相对湿度对净光合速率影响也较大；逐步线形回归表明，净光合速率主要受到叶室气温的影响。而蒋文伟研究桂花的净光合速率与其他生理因子的关系分析有所不同，这说明了生理因子之间的作用因植物种类而有所不同。所以，为了便于植物的栽培和科学合理地配置，有必要对药用、园林植物的光合特性进行研究[5]。

[1] 蒋文伟，刘 彤，温国胜.城市观赏树种桂花的光合特性初步研究[J].浙江林业科技，2003.9，23（5）：18-21.

[2] 林 镕，俞德浚，吴征镒，等.中国植物志 [M].科学出版社，2004，42（2）：135-182.

[3] 宋建兴，胡旺云.香花崖豆藤化学成分的研究[J].西南林学院学报，1992，12（1）：40-43.

[4] 郭志华，张宏达，李志安.鹅掌楸光合作用特性研究[J].生态学报，1999（2）：164-169.

[5] 甘德欣，谭 勇，龙岳林.紫薇和紫荆及樱花的光合特性研究[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2006.10，32（5）：505-507.