丝栗栲、苦槠和青冈幼苗叶片气体交换和功能性状对增温和施氮的响应

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1、中国抹考斜学嘶宪院学位论文丝墨苤)萱挞垄壹图丝董吐丝氢堡塞搀垄盟宣垦!些丛壁擅墨垄丝氢丝鱼廛学位论文作者指导教师姓名申请学位级别专业名称研究方向论文答辩日期王致远赵广东副研究员硕士生态学植物生理生态2014年6其◎中国·北京DissertationfortheDegree㈣㈣㈣1洲』Ⅲ圳0Y2630077．Castanopsisfargesii,Castanopsissclerophyllaand．．Candidate：Supervisor：WangZhiyuanZhaoGuangdongAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeci

2、ality：EcologyDateofDefence：2014．06Degree—Conferring-Institution：ChineseAcademyofForestry独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：己私选日期：加f5年／月罗。日学位论文版权使

3、用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：7所(If年‘月；刁日多数鎏学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：导师签名：壶弓寺劢／萨乡月乡口日摘要随着经济全球化的不断发展，气候变暖和氮沉降随之加剧，并已成为21世纪人

4、类面临的重要环境问题。亚热带常绿阔叶林作为主要森林群落其对大气环境变化起着至关重要的调控作用。因此，本文以中亚热带常绿阔叶林主要优势树种丝栗栲(Castanopsisfargesii)、苦槠(Castanopsissclerophylla)和青冈(Cyclobalanopsisglauca)幼苗为研究对象，通过MSR一2420红外辐射增温装置和人工氮输入，设置增温和不同施氮梯度(CK，0kgN．hm一．a～：N1，60kgN．hm‘2．a-1；N2，120kgN．hm～．a-1)实验，研究增温(w)和施氮(N1和N2)及其交互作用(WNl和WN2)对丝栗栲、苦

5、槠和青冈叶片光合生理指标和叶片功能性状的影响，可为预测未来全球气候变暖和氮沉降加剧背景下亚热带常绿阔叶林植物生理生态和叶功能性状变化提供叶片水平科学依据。主要结果如下；(1)增温导致增温区平均空气温度增加了1．22℃，平均空气相对湿度降低7．07％，5cm和20c,m处平均土壤温度分别增加了1．05℃和O．65℃，平均土壤体积含水量分别降低了7．02％和5．52％。说明增温有利于空气温度和土壤温度的增加，空气相对湿度和土壤体积含水量的减小。(2)增温对o～10cm，10～30cm以及30～50cm土层的pH值以及土壤有机碳和全氮含量无显著影响，而施氮(N1和N

6、2)以及增温和施氮的交互作用(WNl和WN2)均使得各个土层的土壤有机碳和全氮含量显著增加，而pH值则显著降低。土壤明显酸化。(3)增温基本对丝栗栲、苦槠以及丝栗栲叶片的最大净光合速率(A。。。)、表观量子效率(AQE)、叶肉细胞导度(gm)、最大电子传递速率(J。。)、最大羧化速率(Vemax)、磷酸丙糖利用率(TPU)以及C02表观羧化效率(CCE)无显著影响。在低氮(N1)条件下，与对照相比，这三种植物叶片的A。娃、AQE、gm、J。甜vc一、TPU和CCE基本均显著增加。在高氮(N2)条件下，与对照相比，不同植物表现不同，丝栗栲叶片的gm、J。mvc。

7、舯TPu和CCE不同程度的减小，而其A。。。和AQE有所增加；苦槠和青冈叶片则是所有的气体交换指标均显著增加，且对于苦槠N2效应大于N1。在增温和旌氮的共同作用(WNl和WN2)下，与对照相E匕，三种植物叶片气体交换指标的响应结果基本和单独施氮保持一致，且对于青冈WN2效应大于WNl。(4)增温导致丝栗栲、苦槠和青冈叶片的光化学淬灭(qe)、非光化学淬灭(NPQ)以及电子传递速率(ETR)值均有减小的趋势，且丝栗栲和苦槠叶片的最大光化学效率(Fv／Fm)值降低，而青冈则增加。单独施氮(N1和N2)以及增温和施氮的交互作用(WNl和WN2)均能促使三种植物叶片的

8、Fv／Fm、qP以及ETR值的增加，N