光氮對水曲柳苗木生長、光合作用及碳氮代謝的影響.pdf

1、水曲柳(Fraxinus mandshurica)成年樹木喜光、喜肥，其幼苗具有一定的耐蔭性。野外研究發(fā)現(xiàn)林隙處水曲柳幼苗的數(shù)量和生長狀況均好于林內(nèi)，這是否與林隙處光強和N有效性增加有關(guān)?水曲柳苗木對不同光強和N供給水平將產(chǎn)生怎樣的適應(yīng)和調(diào)節(jié)機制?因此，本研究采用溫室沙培技術(shù)，以1年生水曲柳幼苗為試驗材料，設(shè)計了遮蔭(40％)和全光照(100％)兩種光強處理，并在每種光強處理下再設(shè)4個供N水平，通過測定苗木生長、光合和C-N代謝等指標(biāo)，

2、來分析苗木對不同光、N水平的生理響應(yīng)機制，以期為水曲柳林分的經(jīng)營管理和苗木的培育提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下： 遮蔭顯著降低了苗木相對生長速率(RGR)、凈同化速率(NAR)和N含量，但顯著提高了苗木單株葉面積、冠根比、各器官N濃度和地上部分(莖和葉)N分配比例。兩種光強處理下，N缺乏均對水曲柳苗木的生長產(chǎn)生了明顯的抑制作用，但促進了根系的相對生長量。光強和N濃度處理各自對苗木的生長影響顯著，同時二者在苗木RGR、NAR以及生

3、物量分配等指標(biāo)上存在顯著的交互作用。這些研究結(jié)果表明，1年生水曲柳苗木對光和N反應(yīng)敏感，并且對不利的生存環(huán)境(光照不足和N缺乏)具有一定的調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力，主要體現(xiàn)為單株葉面積、比葉面積和冠根比的改變。 光、N及其交互作用對水曲柳苗木光合作用產(chǎn)生了顯著影響。遮蔭使苗木葉片光合速率、可溶性蛋白含量、全N、Chla/b、ФPS Ⅱ和qP顯著下降，但使表觀量子效率、Fm、葉綠素含量顯著提高。N缺乏使苗木葉片單位面積的全N和可溶性蛋白含量

4、以及葉綠素含量顯著降低，導(dǎo)致光合速率大幅度下降。此外，葉綠素?zé)晒鈪?shù)(ФPS Ⅱ和qP)與凈光合速率(Pn)具有顯著的相關(guān)性(r=0.831，P<0.05；r=0.818，P<0.05)，因此，在一定條件下可以通過測定葉片熒光參數(shù)來推斷光合能力。 光照不足和N缺乏都將抑制葉片中C、N代謝，使葉片中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白和NR活性等顯著下降。水曲柳苗木葉片內(nèi)的C、N代謝指標(biāo)之間存在著顯著的負相關(guān)性。光、N交互作用對苗木葉片內(nèi)C

5、、N代謝也具有顯著影響。這意味著，要想使水曲柳苗木處于最佳的生長狀態(tài)，就要調(diào)節(jié)好其體內(nèi)C-N代謝的關(guān)系，而這一調(diào)節(jié)過程又受外界環(huán)境條件的影響，因此，在水曲柳苗木培育和林分經(jīng)營管理過程中要注重光照和N的協(xié)調(diào)。 綜上，光、N及其交互作用對水曲柳苗木生長發(fā)育產(chǎn)生了顯著影響，光照不足和N缺乏都將導(dǎo)致苗木生長減弱，但苗木對這些不利環(huán)境具有較強的調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力。值得注意的是，本研究結(jié)果是在溫室中獲得的，所設(shè)計的光強和N濃度處理與水曲柳苗木野