氮、磷营养供应对落叶松幼苗生长和光合作用的影响研究.pdf

东北林业大学
硕士学位论文
氮、磷营养供应对落叶松幼苗生长和光合作用的影响
姓名:郭盛磊
申请学位级别:硕士
专业:生态学
指导教师:阎秀峰;穆立蔷
20040601
、导师问蔻落叶松是我国东北地区最重要的工业用材树种,而且在温带森林生态系统中具有非常重要的生态学意义。在东北林区,由于气温低、冬季时间长,凋落物的分解及有机物的矿化过程较为缓慢,林地氮、磷营养常常成为落叶松生长的限制因子。因此,研究不同氮、磷营养供给下落叶松的生长及光合作用的变化规律对于提高落叶松林生产力,丰富森林培育理论具有重要的理论意义。本研究采用沙培方法设置氮、磷营养供给梯度,对不同氮、磷供给水平下落叶松一年生苗的生长、养分吸收与利用及光合特性等方面进行了研究,结果表明:⒃谏し矫妫!⒘坠└蛔阆灾种坡湟端捎酌绲厣喜康纳ぃǘ愿纳长无影响。施加氮、磷对幼苗的地上部生长有很大的促进作用,。已经达到或接近最适合落叶松幼苗生长的供氮水平。最适供磷水平为·ǎ康墓┝·肘幼苗的生长有抑制作用。在生物量分配方面,氮、磷供给不足时,落叶松幼苗均表现出将更多的生物量分配到地下以促进根系的生长,扩大根系对养分的吸收表面积,这可能是落叶松幼苗对于低的养分供给的一种适应策略。⑹┑O灾岣吡寺湟端捎酌缫丁⒕ァ⒏Eǘ龋渲幸兜Eǘ茸罡撸宜娴9给水平的增加,变化幅度也最大,说明提高供氮可促进植株对氮素的吸收,而且吸收的氮优先分配给针叶,使得针叶氮浓度对供氮水平的变化最为敏感。供磷水平未影响幼苗对氮素的吸收。低的磷供应尽管没有降低针叶磷浓度,但却导致茎和根中磷浓度降低,说明供磷不足减少了幼苗对磷的吸收。增加供磷可提高茎、根中的磷浓度,但当供磷为·笆保着ǘ炔辉僭黾樱比甑!⒘缀恳簿现了下降的趋势,这也进一步说明了·暗墓┝姿郊壕浚⒍杂酌绺笛分吸收产生了抑制作用。⒌K赜Q墓└肼湟端捎酌绲墓夂咸匦杂泻芮康南喙匦浴5K毓┯Σ蛔悖著降低了幼苗的叶绿素含量、类胡萝睾俊⒖扇苄缘鞍缀亢头从持参锕夂夏芰Φ光饱和净光合速率。。偷O鹿夂夏芰Φ南陆抵饕J怯蒖羧化酶的含量和活性的降低所导致的。供氮不足时,落叶松幼苗对光合作用光抑制也更加敏感,表现在/和灾下降。而施氮可有效的提高光化学效率,减缓光抑制现象。另外,随着供氮水平的降低,落叶松幼苗的下降,同时伴随着脑黾樱得鞯H狈κ敝仓瓴痘竦墓饽懿荒鼙挥效利用,而是更多的以热的形式被耗散掉了。相比之下,磷对光合作用的影响较小。磷缺乏没有引起光合色素含量及可溶性蛋白含量的下降,步鱿陆盗%。另外,供磷水平对叶绿素荧光参数的影响也不显著,这也说明了磷对落叶松幼苗的光合特性影响较小。关键词:落叶松、氮、磷、生物量、光合作用勿垒文公佰
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、磷是植物生长发育需求量较大的两种矿质营养元素。氮既是构成植物有机体的结构物质,也是植物生理代谢过程中起催化作用的物质;同样,磷也是植物的结构物质,同时又参与植物体内磷脂的代谢过程。植物吸收的氮、磷主要来源于土壤,而在自然条件下,土壤中的氮、磷通常是有限的,因此,氮、磷营养就不同程度的限制着植物个体的生长、群落的发育乃至整个生态系统的生产力.,T谡庵智榭鱿拢物为满足自身生长发育的需求,会通过重新分配这些受限资源来调节,以缓减氮、磷营养胁迫的压力。了解植物的这些养分利用过程,对更好的认识和发挥植物潜在的生理生态功能、指导森林资源培育、林分和林地营养管理、森林生产力的持续提高和森林生态系统经营等具有重要的科学意义。当氮胁迫存在时,植物往往通过营养资源分配、生物量分配的改变、根系形态变化以及对其它养分吸收利用和生理过程的调节来缓解氮胁追的压力。氮素是植物体内化学成分中含量较多的元素,它在植物营养生理上有很重要的作用。氮素是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,又是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分,在生命活动中有特殊作用,将其称为生命元素。氮素也是酶的重要组成部分,氮素常通过酶间接影响着植物的生长和发育。此外,氮素还是一些维生素缥谺,,等椭参锛に氐淖榉郑淙徽庑┖;衔镌谥参锾迥诤坎欢啵ǘ杂调节某些生理过程却很重要。氮素通常以铵态氮和硝态氮被植物吸收,也能以分子态被豆科植物的根瘤固定,尚有部分是以氨基酸形式被吸收。植物对氮的吸收与土壤中氮的有效性密切相关。植物从高氮环境转移到低氮环境时,对氮的比吸收速率ノ恢亓扛奈账俾将明显减小;。然而也有相反的报道,植物在低浓度氮供应时,对一谋任账俾室4笥诟吲ǘ鹊9┯κ钡,表明对氮的吸收速率与体内氮浓度呈负相关。后来的研究也得出相似的结果。赋觯寥中氮的有效性影响杨树对氮的吸收,高浓度供应氮减弱根系对氮的吸收能力,这与在高浓度供应氮