遮荫对胡桃楸和紫椴苗木形态和生理的影响

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，ModerateShading，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(P＜0.05)，MS和HS处理的地径生长量也显著大于FL处理(P＜0.05)。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（P＞0.05）。
　　(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(P＜0.05)，FL处理的根冠比显著高于遮荫处理(P＜0.05)。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(P＞0.05)。紫椴生物量积累规律不一致，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（P＜0.05）。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(P＜0.05)。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(P＜0.05)。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（P＞0.05）。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(P＜0.05)。
　　(4)连续3年，胡桃楸苗木的最大净光合速率(Pmax)顺序是LS＞FL＞MS＞HS;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(P＜0.05);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(P＜0.05)。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(P＜0.05)，而第3年，3种遮荫处理与FL处理均表现出显著差异(P＜0.05);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(P＜0.05);暗呼吸速率(Rd)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(Chl/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(P＜0.05)。
　　(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(P＜0.05)。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(P＜0.05)。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(P＜0.05)，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(P＜0.05)。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(P＜0.05)，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。

目录

摘要

1 绪论

1．1 国内外研究现状

1．1．1 光环境对植物形态影响的研究

1．1．2 光环境对植物生理影响的研究

1．2 研究目的和意义

1．3 主要研究内容

2 遮荫对苗木形态指标的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 试验地概况

2．1．2 试验材料

2．1．3 试验方法

2．1．4 数据分析

2．2 结果分析

2．2．1 遮荫对环境参数的影响

2．2．2 遮荫对苗木生长量的影响

2．2．3 遮荫对苗木生物量及其分配的影响

2．2．4 遮荫对苗木叶面积的影响

2．2．5 遮荫对苗木比叶重的影响

2．3 讨论

2．3．1 遮荫对苗木生长量的影响

2．3．2 遮荫对苗木生物量及其分配的影响

2．3．3 遮荫对叶片叶面积和比叶重的影响

2．4 本章小结

3 遮荫对苗木生理指标的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 试验地概况

3．1．2 试验材料

3．1．3 试验方法

3．1．4 数据分析

3．2 结果分析

3．2．1 遮荫对苗木光响应曲线的影响

3．2．2 遮荫对苗木光响应参数的影响

3．2．3 遮荫对苗木光能利用率的影响

3．2．4 遮荫对苗木叶绿素含量的影响

3．2．5 遮荫对苗木叶片C、N、P、K含量的影响

3．3 讨论

3．3．1 遮荫对苗木光响应参数的影响

3．3．2 遮荫对苗木光能利用率的影响

3．3．3 遮荫对苗木叶绿素含量影响

3．3．4 遮荫对苗木叶片C、N、P、K含量的影响

3．3．5 胡桃楸和紫椴耐荫性的比较

3．4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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