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新文速递 | 氮添加和铵硝态氮配比对杉木幼苗光合特性及叶绿素荧光参数的影响

学术   科学   2024-10-06 09:02   北京  

新文速递

本栏目是《植物生态学报》预发表文章推介。预发表栏目中的PDF文件是校样版本，与最后的发表版本会有出入。正式使用请以最后正式发表的版本为准。如需引用预发表阶段的文章可以使用doi标引。

研究不同氮添加水平和铵硝态氮配比对杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗叶片光合特性和叶绿素荧光参数的影响, 从光合生理生态的角度探讨杉木幼苗对氮逆境的短期响应, 可以为杉木栽培中氮肥的经营管理提供理论依据。该研究以一年生杉木幼苗为材料, 设置3个氮添加水平: 0.5 (N1)、1.0 (N2)和2.0 mmol·L–1 (N3)及7个铵态氮:硝态氮的配比: 10:0 (P1)、8:2 (P2)、6:4 (P3)、5:5 (P4)、4:6 (P5)、2:8 (P6)和0:10 (P7)的21个实验处理组, 沙培盆栽处理180天后, 测定幼苗叶绿素含量、光合特性、 叶绿素荧光参数、生物量等指标。结果表明: (1)在N1水平下, 叶绿素a和b含量分别在P2和P6配比下最高; 在N2水平下, 叶绿素a和b及叶绿素(a+b)含量均为P4配比下最高; 在N3水平下, 叶绿素a和b含量均在P3配比下最高, 整体上表现为N3和N2高于N1。(2)叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)均为较高铵态氮浓度的配比处理高于较高硝态氮浓度的配比处理; Pn在N3水平为P1配比最高, 但在N1和N2水平为P2配比最高, 整体上Pn和WUE均表现为: N3 > N2 > N1。(3)各处理的最大光化学效率均在0.80–0.85的正常范围内, 光系统II潜在光化学活性在P2配比下N3显著高于N1和N2; 叶片快速叶绿素荧光诱导曲线在N1的P1配比下曲线偏离程度大, N2水平的P1、P2和P4配比和N3水平的P1、P2和P5配比在I、P相逐渐降低, J相逐渐上升; P2和P3配比下单位面积吸收、捕获和传递的光能以及热耗散和反应中心的数量随氮浓度的升高明显增大, 而P6配比下单位反应中心吸收、捕获和传递的能力以及耗散掉的能量随氮浓度的升高明显降低, 其他配比下差异不显著。最大光化学效率在各处理间无显著差异表明该研究模拟的低氮水平和氮形态异质性配比的环境未对杉木幼苗生长造成胁迫。(4)总生物量和地上生物量均表现为较高铵态氮浓度的配比处理大于较高硝态氮浓度的配比处理, 其中N2P2处理下最高, 氮添加水平间表现为N2 > N3 > N1。根冠比在N1和N3水平均为P6配比显著高于其他处理, N2水平为P7显著高于其他处理, 且整体上N1水平的根冠比显著高于N2和N3。相对较高的氮添加水平和铵态氮浓度配比的环境能提高杉木幼苗光化学反应效率, 优化光系统II反应中心的能量利用, 最终促进其光合作用和生物量的积累。

稿件信息


全小强, 王燕茹, 李小玉, 梁海燕, 王立冬, 闫小莉. 氮添加和氮形态配比对杉木幼苗光合特性及叶绿素荧光参数的影响. 植物生态学报, 2024, DOI: 10.17521/cjpe.2023.0200

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