不同種源栓皮櫟幼苗對CO2增加和N增加的生理生態(tài)特性響應(yīng).pdf

1、栓皮櫟（Quercus variabilis）在我國分布極為廣泛，是研究植物對環(huán)境變化的響應(yīng)的理想樹種。本研究采集栓皮櫟分布的北界（遼寧）、中部（湖北）和南界（云南）栓皮櫟種子，培育成幼苗。在人工氣候室內(nèi)研究CO2增加和N沉降對1年生栓皮櫟幼苗的影響，實(shí)施如下4種處理：對照(ACCK)；施氮（120kgN/hm2）(ACN)；CO2倍增（700μmol/mol）(ECCK)；CO2倍增（700μmol/mol）+氮（120kgN/hm2

2、）(ECN)，一個生長季后，在室外進(jìn)一步觀測CO2增加、施氮及C-N交互作用處理后對三個種源2年生栓皮櫟幼苗的時滯效應(yīng)。通過研究栓皮櫟幼苗對CO2增加、N沉降及兩者交互作用的生理生態(tài)響應(yīng)，探索南界、中部和北界種源栓皮櫟對環(huán)境變化的生理生態(tài)適應(yīng)機(jī)制。主要結(jié)論如下：
　　 ⑴CO2增加、施氮及C-N交互作用均會促進(jìn)1年生栓皮櫟幼苗的生長，產(chǎn)生很多“復(fù)利效應(yīng)”，如枝數(shù)會明顯增多、生物量增大，且這種效應(yīng)會持續(xù)，使得2年生栓皮櫟幼苗的生長

3、也大于對照。其中，C-N交互作用的促進(jìn)作用最為顯著。
　　 ⑵CO2增加、施氮及C-N交互作用對栓皮櫟葉片形態(tài)影響較小，后兩種處理使遼寧栓皮櫟葉片長、寬和面積增加，但是長寬比和比葉面積不變，而湖北和云南栓皮櫟幼苗葉形態(tài)在各種處理下均無顯著變化。
　　 ⑶營養(yǎng)元素在幼苗各器官中的分配格局在各處理中表現(xiàn)一致，均表現(xiàn)為N和K含量葉＞根＞莖， P含量莖=葉＞根。CO2增加、施氮會改變栓皮櫟幼苗的營養(yǎng)元素含量，其中葉N含量變化較為

4、一致，各種源1年生幼苗均表現(xiàn)為CO2增加處理下降低，施氮處理下增加，C-N交互處理下僅南界栓皮櫟表現(xiàn)出降低。葉P和K均表現(xiàn)為不變或降低。營養(yǎng)元素的降低可能是因為葉片生物量的增加量大于葉片營養(yǎng)元素的積累量，從而產(chǎn)生了“稀釋效應(yīng)”。施氮使栓皮櫟對N含量吸收增加，可能會降低對P和K的吸收利用，且影響會長期延續(xù)（2年生幼苗也表現(xiàn)出P和K含量降低或不變）。
　　 ⑷CO2增加降低了栓皮櫟幼苗葉片的光合色素含量，施氮使其增加，而兩者交互作用

5、表現(xiàn)為“中和效應(yīng)”，即與對照無顯著差異。本文中CO2增加和施氮處理下葉N含量和光合色素含量表現(xiàn)為同步變化。但是，C-N處理下南界栓皮櫟葉N含量降低，光合色素含量并沒下降，表明光合色素不只受N含量的影響。
　　 ⑸CO2增加、施氮及C-N交互作用使1年生栓皮櫟幼苗光合能力增強(qiáng)，具體表現(xiàn)在各光合特征參數(shù)的增大。去除CO2增加和施氮處理后，2年生栓皮櫟幼苗光合能力又恢復(fù)至原來的水平，與對照比無顯著差異。CO2短期增加（30天）栓皮櫟幼

6、苗光合增強(qiáng)，長期（100天）處理下，栓皮櫟幼苗的最大羧化速率(Vcmax)和最大電子傳遞效率(Jmax)較對照低（差異不顯著），即出現(xiàn)了略微的“光合下調(diào)”，施氮處理能解除這種下調(diào)效應(yīng)，表現(xiàn)為C-N交互作用的栓皮櫟幼苗Vcmax和Jmax與對照無差異?！肮夂舷抡{(diào)”效應(yīng)會延續(xù)，2年生栓皮櫟幼苗在自然條件下Vcmax和Jmax仍然低于對照（差異不顯著）。
　　 ⑹三個種源非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)含量對環(huán)境響應(yīng)的差異較大，這可能是因

7、為不同區(qū)域栓皮櫟由于長期在不同環(huán)境中生長，對環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制產(chǎn)生了一定的分化，表現(xiàn)出差異，而且NSC在植物體內(nèi)處于不斷被同化生產(chǎn)和異化消耗的平衡作用中，本身就具有較大的變動性。NSC含量影響植物的生長和植物對環(huán)境的耐受性（抗寒性等），因此，它可能是影響植物分布的重要因子之一。經(jīng)CO2增加、施氮及C-N交互作用處理后的北界栓皮櫟2年生幼苗，生長季末“匯”（莖和根）器官中NSC均增加，表明其抗寒性增強(qiáng)。
　　 ⑺CO2增加、氮沉降會對