遮荫对水曲柳和蒙古栎苗木生长形态和光合生理的影响

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水曲柳(Fraxinus mandshurica)和蒙古栎(Quercus mongolica)是中国东北东部山区阔叶红松林主要伴生树种,也是东北林区重要的阔叶用材树种。2树种造林历史尚短,人工林面积极为有限,对2树种生理生态研究,尤其耐荫性的研究尚少。本研究设置了4种光环境(全光(FL)、75%光(LS)、50%光(MS)、25%光(HS)),通过连续2年对不同遮荫条件下2年生水曲柳和蒙古栎苗木的生长、叶片特性和光合特征等指标测定,确定2树种苗期对光的适应性。研究结果表明:(1)遮荫促进2树种苗木的高生长,2010和2011年LS、MS和HS处理的水曲柳苗高生长量分别是FL处理的1.22、1.22、1.09倍(P<0.05)和1.76、2.21、2.49倍(P<0.05);蒙古栎苗高生长量分别是FL处理的1.20、1.17、1.15倍(P>0.05)和1.33、1.89、0.91倍。中度遮荫有利于生物量的积累,2010和2011年水曲柳的整株生物量均在MS处理时最大,分别为46.00g和121.70g;蒙古栎的整株生物量均在LS处理时最大,分别为16.73g和31.05g,说明水曲柳较适应LS光环境,蒙古栎较适应MS光环境。随着遮荫程度的增加,根冠比的顺序为FL>LS>HS>MS,说明强光促进生物量更多地向根部分配,而低光下生物量则更多的用于地上部分的生长。(2)遮荫促进2树种叶绿素含量、叶面积和叶片456789087698=67890=88934567,同相对含水量的增加,导致比叶重减小,随着遮荫程度的增加,叶绿素含量、叶面积和叶片相对含水量的顺序为FL<LS<MS<HS,比叶重的顺序为FL>LS>MS>HS,说明2树种均能适应一定的低光环境。(3)遮荫处理的2树种最大净光合速率(Pmax)小于全光,2011年水曲柳和蒙古栎LS、MS和HS处理的Pmax分别较全光降低了5.57%、24.23%、28.27%和11.76%、0.76%、21.87%。表观量子效率(AQY)大于全光,2011年2树种的AQY顺序均为FL<LS<MS<HS。暗呼吸速率(Rd)随着遮荫程度的增加逐渐减小,连续2年的顺序均为FL<LS<MS<HS。2011年2树种光补偿点(LCP)随着遮荫程度的增加有递减的趋势。说明2树种在幼苗期均具有一定的耐荫性,通过一系列的光合生理响应来积极的适应光环境。2011年水曲柳HS处理的LCP小于蒙古栎,分别为19.13μmol·m-2·s-1和26.61μmol·m-2·s-1,说明水曲柳较蒙古栎耐荫。(4)遮荫处理的2树种在低光强(PPFD<200μmol·m-2·s-1下光能利用效率(LUE)高于全光,说明2树种有较强的利用弱光的能力。蒙古栎的可塑性指数大于水曲柳,2年的平均值是水曲柳的1.09倍,说明蒙古栎较水曲柳能适应更宽的光照幅度。
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