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人类活动引起全球大气中温室气体(CO2、CH4、NOx)浓度不断增加，致使地球表面温度在过去的100年中已经增长了0.74±0.18℃，预计到本世纪末将会增加1.1-6.4℃。此外，氮沉降也是当今社会的重要环境问题，随着经济发展的全球化，高氮沉降也呈现出全球化趋势。全球气候变暖和氮沉降给陆地生态系统的地上、地下生物学和生物地球化学过程所带来巨大影响越来越引起人们的关注。
本文以川西亚高山针叶林的两个重要树种云杉和油松幼苗为研究对象，采用红外辐射增温(空气增温2.1℃，土壤增温2.6℃)和根部施氮(施氮量25gNm-2yr-1)的方法，从生长形态、光合作用、抗氧化能力和矿质营养等方面研究这两种幼苗对气候变暖和氮沉降的响应。该实验为室外控制实验，包括四个处理：(1)不增温+不施氮(UU)；(2)不增温+施氮(UF)；(3)增温+不施氮(WU)；(4)增温+施氮(WF)。本研究旨在从生理生化、物质代谢、生长及形态等不同水平上研究模拟增温和施氮对两种树苗的联合效应，提高我们对全球变化下亚高山针叶林早期更新过程的理解，同时也为森林管理提供科学依据。具体研究结果如下：
单独增温处理显著提高了云杉和油松幼苗的地茎、叶重、茎重、根重以及总生物量；单独施氮处理也增加了两种幼苗的株高和总生物量。而增温和施氮联合作用对两种幼苗生长的影响并不相同，联合作用对云杉幼苗生长指标的正效应显著低于单独施氮处理，但是联合作用比单独增温或施氮更大程度的促进了油松幼苗生物量的积累。
单独增温和施氮都有利于提高云杉和油松叶片中叶绿素含量、净光合速率(A)、最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(φ)、最大光能转化效率(Fv/Fm)和量子产量(Y)。与对两种幼苗生长指标的影响相似，加氮和增温共同作用下油松幼苗的以上光合指标比在单独增温或施氮处理下有更大程度的提高；而联合作用下云杉幼苗叶绿素含量、净光合速率、最大净光合速率、表观量子效率、最大光能转化效率以及量子产量比单独施氮处理明显地降低。
增温和施氮都显著地降低了云杉和油松幼苗针叶组织中活性氧和丙二醛的积累。交互作用降低了云杉幼苗叶片的抗氧化酶活性、脯氨酸和ASA的含量，却显著提高了油松幼苗SOD、POD、APX等抗氧化酶的活性，并且对油松幼苗脯氨酸和ASA积累的促进作用比单一因子更加明显。因此，增温和施氮共同作用下油松幼苗叶片中O2-产生速率、H2O2及MDA含量明显降低，而云杉叶片中只有O2-产生速率出现降低趋势。
增温和施氮都降低了云杉体内的P、Ca、Mg元素的含量，增加了Cu、Zn、Mn在各器官内的积累。对油松幼苗而言，增温和加氮单独作用也显著降低了Ca含量增加了Cu、Zn、Mn的积累，但是不同于云杉幼苗的是P、Mg也显著增加。增温和施氮联合作用对云杉幼苗体内元素的影响与单一施氮处理或增温处理相似，不同的是比单一因子作用更为明显降低了P、Ca、Mg含量，增加了植株中N、Cu、Zn、Mn的含量，但是油松矿质元素含量在联合作用下并没有产生类似于云杉幼苗的双因子叠加效应。
总之，尽管单独增温或者施氮都有利于云杉和油松幼苗生长指标、光合能力以及抗氧化能力的提高。但是，增温和施氮对云杉幼苗生长生理的促进效应非但没有在交互作用下有更大的提高，反而低于单独氮处理。与此不同的是，增温和施氮联合作用比单因子作用更有利于油松幼苗生长及生理指标的提高。