落叶松幼苗对干旱胁迫及氮添加的生理生态响应

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1、万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：S14659DissertationfortheDegreeofDoctorPHYSIOLOGICALANDECOLOGICALI迎SPONSEOF以尺ⅨG尬Z孙珊SEEDLINGSUNDERSOILDROUGHTSTRESSANDDIFFERENTNITROGENLEVELSCandidate：SuperVisor：AssociateSuperVisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciali够：DateoforaI

2、Examination：Universi蚵：LiNaProfMaoZijunDOctOrBotanyJune，2014NortheastForestryUniVersity万方数据摘要Ⅲ删圳Ⅲ川删舢㈣⋯川圳Y2721051随着全球气候与环境变化的加剧，地球表面平均温度升高、水资源同趋短缺、土壤有效含水量逐年减少以及大气氮沉降已成为重要的全球性环境问题。土壤氮素和水分是许多陆地生态系统中植物生长的主要限制因子，显著影响植物的分布和生长发育。全球气候导致的干旱导致我国落叶松林北移，加之我国大气氮沉降持续增加，导致森林土壤中

3、可利用氮的含量不断增加。因此，探究干旱与氮素综合作用下落叶松幼苗的生长特性、生理特性以及适应性机制，对改善干旱系统植被条件、了解北方森林生态系统功能及格局的改变具有重要意义，也为落叶松人工林繁育过程中合理调节水肥管理、优化培育措施提供理论参考。本研究以1年生落叶松∞甜扛)为研究对象，采用大棚盆栽方法人为控制土壤水分和施N控制试验，设置三个水分梯度：CK(正常供水，土壤水分含量占田间持水量的80％一70％，下同)、MS(中度干旱胁迫，60％一50％)、HS(严重干旱胁迫，40％．30％)；四种施氮水平：N0(不施氮，Og

4、NH4N03．NIm～·a_1)、LN(低氮，59NH4N03-N·m叫·扩1)、MN(中氮，109NHON03．N·m一·a_1)、HN(高氮，159NH4N03-N．m～·a_1)，从植株生长、生理指标入手，系统的研究了落叶松幼苗对干旱胁迫和施N的生理生态响应，并揭示了落叶松幼苗的耐旱性机制。研究结果表明：(1)随着干旱胁迫程度的增加，不同氮处理下的落叶松幼苗株高、基径生长量呈下降趋势，并对对落叶松幼苗的生物量积累和生物量分配格局具有明显的影响，干旱胁迫越严重，幼苗叶面积、总生物量的积累越少，地上生物量越来越小，地

5、下生物量积累越来越多，刚S升高，SLA和LAR增逐渐加，并产生极显著影响(P

6、旱胁迫处理下，落叶松幼苗光合作用明显受到抑制，随干旱程度增加在同一光强时幼苗Pn逐渐降低，光饱和点逐渐降低。而不同干旱胁迫条件下适量的施氮能在一定程度上提高落叶松幼苗的光合能力。低氮处理下在严重干旱时对植株光合能力有明显的促进作用，而高氮处理下的促进作用减弱并转向抑制。严重干旱情况下，幼苗Pmax在HN水平下表现出最低值，在LN水平下表现出最大值。此时氮处理水平下的Pn和Ci都表现出相同的变化趋势，Pn的下降是非气孔因素引起的。不同干旱胁迫处理下，落叶松幼苗茎的呼吸作用也明显受到抑制。严重干旱情况下的高氮处理下幼苗的呼

7、吸值最小，说明过量增加氮肥抑制了植物的生长，幼苗的光合作用低的同时，所能固定的光合产物也随之减少，用以为幼苗提供生命活动所需的能量就万方数据东北林业人学硕士学位论文少。而J下常水分供应条件下的高氮浓度下的幼苗呼吸值，和中度干旱情况下的中氮处理下幼苗的呼吸值明显高于同一供水条件下的其他施氮水平，说明在适当的氮处理水平下，落叶松幼苗的生长代谢速度最快，需要通过呼吸作用为其生命活动提供能量。干旱胁迫使得落叶松幼苗叶片中的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素以及叶绿素加上升。但是同一水分处理下各个氮处理水平之间的变化趋势不同，适量的氮

8、素水平能显著提高落叶松幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量，且变化趋势一致。MS和HS条件下下，HN水平都抑制了光合色素的积累，以HN处理下幼苗的C11la、Chlb和Chl含量最低。但在MS条件下，MN水平下表现出较高的光合色素水平。而在HS条件下，LN水平下表现出较高的光合色素水平。(3)落叶松幼苗叶片相对含水量(LRWC)