光氮對(duì)水曲柳苗木生長(zhǎng)、光合作用及碳氮代謝的影響.pdf

1、水曲柳(Fraxinus mandshurica)成年樹(shù)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(zhǎng)狀況均好于林內(nèi)，這是否與林隙處光強(qiáng)和N有效性增加有關(guān)?水曲柳苗木對(duì)不同光強(qiáng)和N供給水平將產(chǎn)生怎樣的適應(yīng)和調(diào)節(jié)機(jī)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(yàn)材料，設(shè)計(jì)了遮蔭(40％)和全光照(100％)兩種光強(qiáng)處理，并在每種光強(qiáng)處理下再設(shè)4個(gè)供N水平，通過(guò)測(cè)定苗木生長(zhǎng)、光合和C-N代謝等指標(biāo)，

2、來(lái)分析苗木對(duì)不同光、N水平的生理響應(yīng)機(jī)制，以期為水曲柳林分的經(jīng)營(yíng)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(duì)生長(zhǎng)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(qiáng)處理下，N缺乏均對(duì)水曲柳苗木的生長(zhǎng)產(chǎn)生了明顯的抑制作用，但促進(jìn)了根系的相對(duì)生長(zhǎng)量。光強(qiáng)和N濃度處理各自對(duì)苗木的生長(zhǎng)影響顯著，同時(shí)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(duì)光和N反應(yīng)敏感，并且對(duì)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(duì)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(guò)測(cè)定葉片熒光參數(shù)來(lái)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(fù)相關(guān)性。光、N交互作用對(duì)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(zhǎng)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(guò)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(yíng)管理過(guò)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(duì)水曲柳苗木生長(zhǎng)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(zhǎng)減弱，但苗木對(duì)這些不利環(huán)境具有較強(qiáng)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(jì)的光強(qiáng)和N濃度處理與水曲柳苗木野