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遮荫对胡桃楸和紫椴苗木形态和生理的影响

孙欣欣  
【摘要】:本研究以胡桃楸和紫椴2年生实生苗为研究对象,设置4种光环境,轻度遮荫处理((70±5)%全光,Light Shading, LS)、中度遮荫处理((50±5)%全光,Moderate Shading,MS)、重度遮荫处理((25±5)%全光,Heavy Shading,HS)和对照(全光, Full Light,FL),连续3年对盆栽苗木的形态和生理指标进行测定,分析2树种在形态和生理方面对光照强度的响应。研究结果表明: (1)遮荫促进胡桃楸的生长,苗高和地径生长量变化较为明显。在前2年,3种遮荫处理的苗高生长量显著大于FL处理(P0.05),MS和HS处理的地径生长量也显著大于FL处理(P0.05)。遮荫对紫椴3年的生长影响不一致,年份之间均有变化,变化不显著(P0.05)。 (2)遮荫促进胡桃楸苗木生物量积累,且轻度和高度遮荫累积量较大。第1年遮荫处理下叶生物量积累显著大于全光FL处理(P0.05),FL处理的根冠比显著高于遮荫处理(P0.05)。在后2年,适当的遮荫处理(LS处理和MS处理)根、枝、叶和总生物量积累均大于全光FL和高度遮荫HS处理(P0.05)。紫椴生物量积累规律不致,在第1年遮荫促进生物量积累,后2年遮荫抑制生物量积累。紫椴在处理第1年,MS处理的根生物量、叶生物量和单株生物量显著高于FL处理(P0.05)。在后2年,紫椴的根生物量和单株生物量积累显著高于HS处理(P0.05)。在LS处理下,胡桃楸连续3年生物量积累最大,高和地径生长也较快,表明胡桃楸较适合在LS处理(约75%光强)下生长。紫椴在第1年适合在MS处理下生长,在后2年FL处理中生物量积累最大,高和地径生长也较快,表明紫椴较适合在FL处理(全光)下生长。 (3)遮荫促进胡桃楸苗木叶面积的增加,处理时间越长趋势越明显。在第3年,叶面积随遮荫强度的增加呈现逐渐增加的趋势。连续3年,HS处理的胡桃楸叶面积与对照FL处理差异显著(P0.05)。遮荫对紫椴苗木叶面积的增长有一定的促进作用,但作用效果并不显著(P0.05)。胡桃楸和紫椴比叶干重(LMA)和比叶鲜重(LFA),随遮荫程度的增大逐渐变小,且遮荫处理时间越长,变化越明显,在第3年全光FL处理显著高于3种遮荫处理(P0.05)。 (4)连续3年,胡桃楸苗木的最大净光合速率(Pmax)顺序是LSFLMSHS;光补偿点(LCP)随遮荫程度增加逐渐降低,遮荫处理的表观量子效率(AQY)在后2年显著大于全光FL处理(P0.05);暗呼吸速率(Rd)无明显变化趋势,但HS处理显著低于全光FL处理(P0.05)。紫椴苗木的最大净光合速率(Pmax)随光照强度的增加逐渐减小,第2年,HS处理与FL处理表现出显著差异(P0.05),而第3年,3种遮荫处理与FL处理均表现出显著差异(P0.05);光补偿点(LCP)随遮荫程度增加逐渐降低,高度遮荫HS处理与对照FL处理差异显著(P0.05);暗呼吸速率(Pd)连续3年呈逐渐减小的趋势。 (5)遮荫促进胡桃楸和紫椴叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量和叶绿素与类胡萝卜素的比值(Chi/Car)的增加。胡桃楸连续3年,紫椴在前2年,HS处理的上述指标显著高于FL全光处理(P0.05)。 (6)遮荫对胡桃楸和紫椴苗木叶片C、N、P和K元素含量的影响没有一致结果,高度遮荫HS处理的胡桃楸和紫椴的叶片C含量仅在第2年显著低于全光FL处理(P0.05)。遮荫促进2树种N含量的增加,且胡桃楸在HS处理下显著高于全光FL处理(P0.05)。遮荫使2树种的叶片P含量在第2年减少,其中高度遮荫HS处理显著低于FL处理(P0.05),而在第3年增加,高度遮荫HS处理的P含量明显高于FL处理,其中紫椴在这两种处理间差异显著(P0.05)。遮荫使胡桃楸的叶片K含量增加,高度遮荫HS处理显著高于全光FL处理(P0.05),而使紫椴的K含量减少。 研究结果表明,胡桃楸和紫椴在遮荫后,形态和生理均表现出适应的策略。在形态上,2树种通过增加苗高、地径、生物量累积和叶面积,调整生物量分配模式,降低比叶重等途径来适应弱光环境;在生理上,通过增加叶绿素含量、叶片N含量,降低光补偿点和暗呼吸速率,同时调节叶片P和K含量来适应弱光环境。根据耐荫树种具有较低的相对增长速率、光合速率、光补偿点、比叶重和叶片N含量及叶面积大等特点,初步判定紫椴比胡桃楸耐荫。


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