co2浓度加富及氮素供应对红皮云杉幼苗生长的协同作用

《co2浓度加富及氮素供应对红皮云杉幼苗生长的协同作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、肚科学发展观促进科技创新(三)685CO：浓度加富及氮素供应对红皮云杉幼苗生长的协冠作用毛子军王艳君东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨，150040摘要本文以北方森林重要组成树种红皮云杉(PiceaKorieansisNakai)幼苗为实验材料，研究其在C02富加和不同氪素水平处理条件下．幼苗的生物量及光合作用反映特性。研究表明．C02加富和高氯的协同作用对幼苗的茎生长有明显的促进作用；CO：浓度升高有利于红皮云杉幼苗地下生物重的积累；C02浓度升高有利于虹皮云杉幼苗光舍速率的提高；在短期内倍增的COz浓

2、度能促进植物光舍速率的提高，但是随着植物对倍增C02浓度的适应，光合速率增加缓慢，甚至出现光舍下调现象，因此，长期处于倍增C02浓度下对植物的光合作用是不利的。但长期的高CO：与高氰素水平供应对幼苗最大净光舍速率产生协同作用。因此，在未来大气中C02求度升高的条件下，红皮云杉对土壤中氮素含量的要求也相应提高，土壤中的氮素可能成为树种生长的限制园子。关键词植物学红皮云杉C02富加氮素随着气候变化日益加剧，大气中cO：浓度升高对森林树种的直接影响越来越大(Woodward，2002)。对于植物茎、叶、枝的大量研究表明，c02升高能

3、够促进其碳同化及地上、地下生物量的提高(Johnsenetal，1996；Tingeyetal，1996)。在松届的一些种中，Cq升高能够对根生物量的增加比枝更明显，表明有大量的碳水化合物被分配到根中(Kingetal1996)。在自然生态系统中，植物经常受资源可利用性的限制，如土壤中的氮和水。有研究表明．在资源受限制的条件下，不同植物对c02升高的反应不同(Griffineta1．1993，Johnsonet“．1995，Hymnsetal，2001)。因此，cq升高能够引起种间竞争的改变，从而改变生态系统的绪构和功能(Ba

4、zaag，1990：Mooneyetat，1991)。c02反应的种间差异提示我们研究不同植物对多种胁迫的反应的重要性。红皮云杉(PiceaKorleansisNakai)是北方森林重要的组成树种之一，在北方森林生态系统中具有重要作用(周以良等，1986)。本项研究的目的在于揭示CO：升高与不同氮素水平对红皮云杉幼苗根茎叶生长以及光合作用和碳同化特性的影响，为研究未来气候变化对生态系统结构与功能的影响提供科学参考。一、研究方法(一)植物材料实验用3年生红皮云杉幼苗来源于哈尔滨宾西林场(45。N，1274E)。将幼苗分别移栽到花

5、盆中(直径13era，高15era)。其沙与土比例失2：1，在温室中培养2蜀，然后故人人工气候箱(PIantGrowthChamber，ConvelonE8，Canada)。686以科学发展观促进科技斟新(上)(二)处理条件幼苗放AR-a％CO，浓度自动控制系统的E8型人工气候箱进行处理，处理云杉幼苗的条件是：C02浓度为700×10～，作为对照的生长箱的C02浓度为350×101。‘～370x10一。温度、光照设置模拟红皮云杉天然分布区小兴安岭地区生长季各月平均值，日变化由设置的生长箱程序自动控制。幼苗分别用2ram和16r

6、aMHoagland营养液作为低(LN)、高氮处理(HL)，每10d处理一次。即共有4种处理：C02富加×高氮(ECHN)；C02富加×低氮(ECLN)；大气C02×高氮(ACHN)；大气C。2×低氮(ACLN)。每天早晨幼苗用去离子水浇灌至土壤饱和状态。(三)测定在6、7、8月份，每月20号测定幼苗的基径，植株高度，根系、径和针叶的干重，计算相对生长量。幼苗随机选取，3次重复；幼苗的光合作用用便携式光合测定系统(L，一6400，USA)每月测定一次。二、结果与分析(一)高生长与径生长实验表明，C02加富和高氮的协同作用对幼苗

7、的径生长有明显的促进作用(图1a)。但对幼苗的高生长则表现相反，无论高氯还是低氮处理，在CO：富加条件下幼苗的高生长相对生长率都低于大气C02条件下(图1b)。n080_艏0．040向12O径生妊相对生长率(era)高生长相对生长率(era)!⋯■、1⋯1ECHNECLNACHNACLNnl8175ljl-651．61．5SI．5】45L4L35ECHNECLNACHNACLNb囝1不同处理条件下红皮云杉幼苗的茎生长(a)与高生长(b)注：ECHN：c嘎加富×高氯；ECLN：C02加富×低氮；ACHN：大气C02x高氯；ACL

8、N：大气CO,×低氯(二)根系、茎和针叶分量的干生物量比率根冠比是反映植物地上、地下部分比例及营养分布状况的重要指标。如图2，在对照组的高氮(图2b)和低氢(图2d)处理中可见，增加氮浓度可促进地上部分生物量，减小根冠比。但在C0’加富的情况下，其结果正好相反。在COz加富×