氮沉降下混种杉木—浙江楠幼苗的生长与生理特性

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本研究以杉木(Cunninghamia lanceolata)和浙江楠(Phoebe chekiangensis)为研究对象,采用苗床受控试验,设置2个N处理(0 kg·ha-1·yr-1 N和45 kg·ha-1·yr-1 N)、3个种植方式(杉木单一种植、浙江楠单一种植、杉楠1:1行间混合种植),测定形态生长、生物量积累与分配以及光合生理等指标,研究杉木和浙江楠对氮沉降的生长及生理适应机制差异,探求氮沉降背景下亚热带代表性树种种间竞争(针、阔叶混交)的生长及生理生态响应特征,为区域植被恢复,特别是针改阔工程提供理论支撑。主要研究结果如下:(1)杉木与浙江楠之间的生长关系表现为积极的促进关系,不施氮条件下,混种处理的杉木幼苗与浙江楠幼苗的株高、冠幅显著超过其单种处理的株高、冠幅。但是在试验处理时期内,模拟氮沉降改变了这种促进关系,施氮处理下混种的杉木幼苗和浙江楠幼苗的各项生长指标较单种均呈下降趋势。(2)杉木与浙江楠混种抑制了它们的根系生长,改变了它们的生物量分配策略。不施氮条件下,混种降低了杉木幼苗和浙江楠幼苗的根系长度、根表面积,混种杉木幼苗和浙江楠幼苗的根冠比均有所下降,浙江楠地下和地上生物量增加,杉木地下生物量减少而地上生物量增加。(3)混种在一定程度上促进了浙江楠的光合能力,同时并没有对杉木的生理状态造成威胁。不施氮条件下,混种降低了杉木幼苗的净光合速率,却增加了杉木幼苗的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和PSII的潜在活性(Fv/F0);混种浙江楠幼苗的气体交换参数均高于其单种处理,说明杉木幼苗的存在提高了浙江楠幼苗的光合能力。(4)模拟氮沉降对杉木生理方面有促进作用,对浙江楠的光合能力有积极影响。氮处理条件下,杉木幼苗与浙江楠幼苗混种时的气体交换参数均大于杉木幼苗单一种植,混种杉木幼苗叶片中的氮含量显著高于单一种植的杉木幼苗;施氮混种浙江楠幼苗的比叶面积增大,施氮提高了浙江楠幼苗的光合能力,使更多的资源用于光合作用,导致光合速率提高。
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