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氮素是植物需求量最大的矿质营养元素,同时也是植物个体乃至自然生态系统和人工生态系统(包括农业系统)生长最常见的限制因子;它既是植物最重要的结构物质,又是生理代谢中最活跃、无处不在的重要物质——酶的主要成分。 植物矿质营养元素氮、磷、钾等的不足,会导致叶片光合速率的降低,而且这种降低是由于非气孔因素的作用。氮营养状况不同的叶片的光合速率与其RuBP羧化酶活性密切相关。因此研究叶片氮含量对光合速率的影响机制对指导幼苗培育和提高苗木生物量的积累有重要的理论意义。 水曲柳(Fraxinus mandshurica)是我国东北地区重要的珍贵用材树种。该树种材质优良,用途广泛,尤其近年来在装潢业中已成为抢手货。 本论文研究以一年生水曲柳幼苗和水曲柳播种苗为对象,采取温室砂培根施营养液的方法对其进行分梯度培养。培养过裎中定期分批采样,对水曲柳幼苗各项生理指标进行测定和分析,研究水曲柳幼苗叶片中氮素含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、Rubisco活性以及光合作用速率之间的关系。根据实验分析结果可以得出如下结论: 水曲柳幼苗苗叶片氮含量与供氮水平呈线性相关。其叶片光合作用速率在很大程度上受Rubisco活性的调节。叶片氮含量对叶绿素与可溶性蛋白含量会产生明显的影响。Rubisco蛋白占植物叶片中可溶性蛋白的50%以上,而随着叶片氮含量的提高,叶片总氮量向可溶性蛋白的分配比例会相应增加,这会使叶片中Rubisco蛋白总量和活化的Rubisco蛋白含量有所提高,从而增加了Rubisco的相对活性,促进水曲柳幼苗光合作用的进行,提高了幼苗生物量的积累。 水曲柳幼苗叶片的光饱和净光合速率与叶片氮含量之间也存在着强烈的正相关关系,适当提高氮素养分的供应会相应增加叶片中的氮含量,从而促进植物光合作用,有利于生物量的积累。 总之,水曲柳幼苗叶片氮含量通过调节控制Rubisco的活性间接实现其对光合速率的影响,因此可以说Rubisco活性是影响水曲柳幼苗光合作用的一个重要的生物学因素。在培育水曲柳幼苗的实践中,应该合理施肥,以增加幼苗叶片中的氮含量,提高叶片中Rubisco的活性,从而促进幼苗光合作用,利于生物量的积累。