穿透雨减少和氮添加对毛竹光合生理和生态化学计量特征的影响

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lcc00060
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
全球气候变化导致的干旱和人类活动引起的大气氮沉降升高,将会直接或者间接地影响植物的光合生理特征和生态化学计量特征。目前,已有大量的研究关注干旱和氮沉降对植物光合生理特征和生态化学计量特征的影响,但植物光合生理特征和生态化学计量特征对干旱和氮沉降交互作用的响应机制尚不明确。毛竹(Phyllostachys edulis)林是我国亚热带地区极具代表性的人工林,其经济效益与生态功能俱佳,而我国亚热带地区季节性降水格局引起的干旱和大气氮沉降量呈增加趋势,因此研究毛竹光合生理特征和生态化学计量特征对干旱和氮沉降的响应可以为探索毛竹对干旱和氮沉降的响应、适应机制,为指导全球变化背景下毛竹林保护、经营等方面提供科学依据和理论基础。因此,本研究选取四川长宁生态站毛竹林为研究对象,采用林内穿透雨减少和氮添加双因素交互随机区组试验设计,共设置4个区组,每个区组设置4个处理:对照处理CK:自然降水+0 kg N hm-2·a-1、穿透雨减少处理Tr:穿透雨减少50%+0 kg N hm-2·a-1、氮添加处理N:自然降水+100 kg N hm-2·a-1、穿透雨减少+氮添加处理Tr+N:穿透雨减少50%+100 kg N hm-2·a-1,对毛竹叶和枝C、N、P含量及化学计量特征,光合生理特征(光合色素、气体交换参数、水分利用效率、光合-光响应曲线、光合-CO2曲线、叶和枝非结构性碳水化合物)开展研究,并阐明毛竹光合生理特征和生态化学计量特征对穿透雨减少和氮添加及两者交互作用的响应机制。主要研究结果如下:(1)穿透雨减少处理使土壤含水量显著降低,氮添加处理使土壤N含量显著增加。(2)穿透雨减少处理使毛竹叶N、P和枝N含量均显著降低,使毛竹叶和枝C:N、叶C:P、叶N:P均显著增加;氮添加处理使叶和枝C、N含量,枝C:P,枝N:P均显著增加,但使毛竹枝P含量、枝C:N显著降低。另外,氮添加有利于穿透雨减少处理下枝C:N的提高。(3)穿透雨减少处理使毛竹光合色素、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率、CO2饱和点、最大羧化速率、最大电子传递速率均显著降低,但增加水分利用效率、CO2补偿点。氮添加处理显著增加了毛竹叶片总叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、表观量子效率、光饱和点、暗呼吸速率、最大羧化速率,而显著降低CO2补偿点。此外,氮添加促进穿透雨减少处理下毛竹叶绿素a、表观量子效率、水分利用效率的提高。(4)穿透雨减少显著增加叶可溶性糖、NSC含量,显著降低枝淀粉、NSC含量。氮添加显著增加叶NSC及其组分含量,却降低枝NSC及可溶性糖含量。氮添加促进穿透雨减少处理下枝淀粉的转化,所以枝淀粉及NSC含量显著降低。主要结论有:穿透雨减少可能会限制毛竹叶和枝对养分的吸收,影响光合色素的合成,减弱光合作用对强光和CO2的利用能力,而氮添加可能增强了毛竹的叶和枝的C和N吸收能力、提高了光能和CO2利用能力。此外,氮添加通过提高毛竹枝N、叶片光能和水分的利用效率来减弱穿透雨减少对光合生理特征和化学计量特征的不利影响,且有利于促进毛竹在干旱环境中采取枝淀粉的转化迁移的策略,以更好地抵御水分胁迫。
其他文献
研究了白酒在不同使用时间的陶坛贮存过程中金属以及感官的变化规律。白酒在陶坛贮存过程中金属迁移量随着时间而增加,而且新陶坛贮酒金属增加的量高于旧陶坛。由于贮存时间较短,所以酒体颜色没有发生明显的变化,香、味和格及总感官评价都随着时间的增长逐步稳定变好,旧陶坛贮酒的老熟效果略优于新陶坛。为进一步研究白酒陈化老熟机理,优化白酒贮存条件,提高白酒的质量提供理论基础数据参考。
杉木是我国南方最重要的速生用材常绿乔木树种之一,其林分结构单一、林地土壤质量下降、生态服务功能下降等问题一直备受关注。发展林下植被是增加杉木林下植物多样性、提高土壤生产力、提升生态服务功能的有效途径。本研究以近自然经营的杉木人工林为目标林,在调查比较不同林龄杉木人工林与杉木近自然林下植被多样性差异的基础上,将提升土壤养分有效性的豆科植物功能群与杉木林演替过程中具有重要作用的灌木植物功能群,引入到结
嗅觉在昆虫的生存和种群繁衍过程中发挥着重要的作用,对害虫嗅觉感受机制的研究将为防治新技术的开发提供理论基础。本文以两类昆虫为研究对象,分别明确了昆虫嗅觉感受的结构基础和分子基础。第一部分利用扫描电子显微镜,观察了两种寄生蜂成虫整个虫体的嗅觉感受器,结合课题组已经研究过的两种松毛虫寄生蜂,我们比较了这几种寄生蜂与其他相关寄生蜂的嗅觉感器类型。第二部分是松毛虫性信息素受体的功能研究,借助爪蟾卵母细胞表
森林冠层通过对太阳辐射的截获和再分配,改变了林下的光照强度和分布,对林下幼树的生长发育有重要的意义。准确量化森林群落冠层和林下光环境特征能够为为林下幼树的响应提供合理的解释方向,对光环境与幼树功能性状的关系进行研究对天然林的更新与演替具有重要的生态学意义。本研究以广东南岭区域天然常绿阔叶林不同林龄(幼龄林,中龄林,老龄林)的森林群落为研究对象,通过监测冠层结构、林下光照数据和林下幼树功能性状等指标
米老排(Mytilaria laosensis)作为我国南亚地区的优良速生乡土树种,具有树干通直、材质良好和硬度优良等特点。但米老排自然整枝能力较弱,其枯死枝条死亡后不易脱落,容易形成死节,对木材的质量造成极大的影响。为培育出高质量的大径级无节材,本研究以广西壮族自治区凭祥市热林中心11年生米老排人工林为研究对象,开展树干节子解析,揭示该林分内节子在时间和空间上的分布规律,构建混合效应模型,探明影
柚木(Tectona grandis L.f.),马鞭草科柚木属落叶半落叶性大乔木,是世界名贵的用材树种,具有生长迅速、经久耐用、材质优良等优点。由于造林初植密度普遍偏高、不施肥或施肥不当等问题,造成柚木经营周期长和经济效益慢,严重阻碍了柚木人工林的发展。因此,本研究以贵州罗甸县凤亭乡密度和施肥试验中7年生的柚木优势木或平均木为对象,对柚木无性系生长、形质性状和枝条发育进行调查,实测样株枝条基径、
火灾是破坏森林和草原等生态系统的主要因素之一,准确了解森林、草原、荒漠、湿地等生态系统中的可燃物类型及其空间分布,对于预测火灾险情、指挥灭火等工作至关重要。为探究在不同空间尺度下我国可燃物类型划分的方法,本文首先建立了全国尺度的可燃物分类体系,并基于MODIS数据产品和全国植被区划数据,结合地理信息空间分析技术,对全国的森林、灌木和草本等三类可燃物进行精细划分和成图。利用实地调查数据和其他数据产品
降香黄檀(Dalbergia odorifera T.Chen),国家II级保护植物,心材极为名贵,具较高的经济价值和药用价值,市场需求日益增加。然而由于其经营周期较长,现有的人工林培育速度远远满足不了日益增长的消费需求,因此,如何加快降香黄檀的生长,提升人工林产量和质量,已成为当前降香黄檀高效培育技术研究中的重要研究内容。苗木是造林工作的物质基础保障,其质量的高低对造林后的林木成活率、造林初期的
为了研究GPR早期信号振幅属性与土壤含水率的关系,建立物理模型并配制了7组不同含水率的土壤,采用300、400和900 MHz GPR天线进行探测。选取GPR第一峰值信号、第一正半周期、第一半周期3种典型时段早期信号,利用希尔伯特变换计算平均振幅包络并求倒数,与烘干法测量所得土壤含水率结果进行对比,拟合出平均振幅包络倒数与土壤含水率之间的关系式。3种典型早期信号的振幅包络的倒数与土壤体积含水率均为
森林在全球陆地生态系统碳循环和气候变化研究中发挥着重要作用。准确估算森林生态系统碳储量及其变化,探讨其影响因素,可为森林可持续管理提供理论依据。本研究以广州市栲类林(栲属)为研究对象,通过对生态系统各组分(乔木、灌木、草本、凋落物、细根和土壤)进行调查和取样测定分析,估算其生物量和碳储量,并利用结构方程模型法探讨其影响因子,主要结论如下:1)广州市栲类林以黧蒴锥(Castanopsis fissa