4种乔木幼苗对遮荫与芒萁叶片水提液的响应机制

【摘要】：由于芒萁兼具孢子繁殖和克隆繁殖的双重繁殖方式，生长发育旺盛，种间竞争力强而排挤其他植物种类的生长与分布，因此在马尾松等群落下层连续层片分布，形成单优层片。芒萁层片分布密集地段，森林群落针阔叶树种种子更新困难，马尾松生长势明显下降。由此推测，生长分布的芒萁活地被物层属于阻碍马尾松森林群落更新的关键层片，芒萁层片分布可能阻碍森林的树种更新。并提出假设：1）芒萁层片分布导致下层乔木树种幼苗因得不到足够的光照，无法正常生长；2）芒萁具有较强的化感作用，释放的化感物质可能对一些乔木树种幼苗的生长产生抑制。 本研究以马尾松（Pinus massoniana）、苦槠（Castanopsis sclerophylla）、枫香（Liquidambar formosana）、青冈（Cyclobalanopsis glauca）的1年生幼苗为研究对象，设置3个遮荫梯度（30%、50%、80%）和2个水提液浓度（0.1g/ml、0.05g/ml），通过不同光强下芒萁水提液浇灌，研究4种乔木的幼苗生理参数和形态指标的变化，并分别以全光和蒸馏水浇灌作为对照，综合分析比较在不同光强、不同浓度水提液的影响下4种幼苗生长发育的状况，揭示芒萁化感作用的机理，进而揭示针阔叶树种有效更新与芒萁层片发育的内在联系。研究结果表明： 1.遮荫和芒萁水提液对4种乔木幼苗的光响应的影响 4种乔木树种对遮荫的响应存在差异，其光合作用的影响主要体现对不同光强的需求，遮荫有效地降低了苦槠、枫香和青冈的净光合速率。不同遮荫下，水提液浓度对4种乔木幼苗的影响不同，芒萁水提液对马尾松的光合速率具有促进作用，对其他3个树种具有低促高抑的特征。 2.遮荫和芒萁水提液对4种乔木幼苗荧光参数的影响 从整体来讲，遮荫下4种乔木幼苗的Fv/Fm、qP值升高，qN值降低，表明遮荫提高了4种乔木叶片PSⅡ光合电子传递活性，对荧光参数影响较大。0.1g/ml浓度的水提液对PSⅡ反应破坏相对较大，对4种乔木的生长具有抑制作用。遮荫对4种乔木生长影响显著（p0.05），三者影响大小顺序：遮荫度水提液浓度二者交互作用。 3.遮荫和芒萁水提液对4种乔木幼苗叶绿素含量的影响 遮荫和水提液提高了4种乔木的叶绿素a、叶绿素b含量，但叶绿素a/b值变化规律性不明显，与7月份相比，10月份叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b的值较低。遮荫对4种乔木叶绿素含量的影响显著（p0.05），水提液及两者交互作用影响较小。 4.遮荫和芒萁水提液对4种乔木幼苗反射光谱特性的影响 在不同的处理下，4种乔木幼苗的原始光谱和一阶导数光谱的整体变化趋势一致。遮荫提高了乔木幼苗叶片中色素含量，导致对红光的吸收范围变宽，发生“红移”现象。 5.遮荫和芒萁水提液对4种乔木幼苗生长指标的影响 全光条件下4种乔木幼苗的生长受到抑制，适度的遮荫可以促进植物的生长，过度的遮荫也会抑制其幼苗的生长，80%遮荫条件下植物的生长状况相对较差。当水提液浓度为0.1g/ml时，幼苗的生长会受到抑制，而0.05g/ml水提液对幼苗生长指标的影响不明显。 6.芒萁水提液成分对4种乔木幼苗光合参数影响的推测 分析芒萁水提液的化学成分，同时结合不同浓度水提液处理下4种乔木幼苗光合生理参数的变化表明，推测芒萁中较高的酚类及类萜化合物对4种乔木幼苗的生长具有较大的影响。