光照和氮交互作用对水曲柳幼苗生长、生物量和氮分配的影响
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乏时， 植株将加大对根系生物量的分配比例， 以提高
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植物如何调节生物量和养分分配格局与过程， 对明 确植物 适 应 不 同 环 境 的 机 制 具 有 重 要 的 理 论 意 义
［ ! 6 2］ 育 ( 在光照充足条件下， 植株往往具有较高的净 ［ &］ 同化速率 （ ,1+） 和相对生长速率 （ +0+ ） ( 由于叶 ［ $ 6 ’］ 片中 $%4 以上的氮与光合作用有关 ， 缺氮可使 ［ ’ 6 5］ 叶片光合速率下降、 抑制植株生长 ( 另外， 生长 在高光强条件下的植株较低光强下对氮的需求量更 ［ 3］ 大 ， 而光和氮的交互作用将使植株受到的影响加 ［ &， 7］ 剧 ( 植株不仅能被动地接受环境条件的变化， 而 且能够通过改变生长策略和生理过程来适应这种变 ［ 7］ 化 ， 其中生物量和养分分配格局的调整是非常重 植株可通过加大地上部 要的一种策略( 在低光强下，
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相关
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和温度有效性等也将发生很大变化
’ 所以林冠下
水曲柳幼苗更新不良可能是多种因素共同作用的结 果’ 因此， 本文选定对水曲柳幼苗生长影响较大的 光
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作为控制条件， 通过温室控制试验分
பைடு நூலகம்
析了两者的交互作用对幼苗生长参数、 生物量、 氮分 配格局、 氮吸收速率和同化速率的影响， 旨在探讨水 曲柳幼苗对不同光和氮环境条件的反应机制， 为水 曲柳林分的天然更新和恢复研究提供理论依据’ !" 材料与方法 !# !" 材料来源及试验设计 试验于 $""( 年 + —- 月在东北林业大学林木遗 传育种试验基地 （ 哈尔滨实验林场） 的温室内进行’ 试验材料为 ! 年生水曲柳幼苗 （ 吉林省红石林业局 培育） ， 从中挑选均匀一致的苗木 （ 主要考虑苗高、 基径、 根系大小以及是否具有饱满顶芽等指标） ， 栽 植前用自来水洗去幼苗根系中的泥土， 并统一进行 切根处理 （ 切去幼苗根系总长的 $ . ) ） ， 于+ 月! 日 栽植到塑料桶 （ 上口直径 ))/ + 01、 下底直径 $+ 01、 高 $&/ + 01 ） 中， 每桶 * 株， 各株平均间隔约 !" 01， 共栽植 (" 桶’ 桶内装清洗后的河沙 （ 先将河砂用水 浸泡， 洗去泥土， 经 "/ +2 盐酸浸泡 $* 3 后用自来水 冲洗至中性） ， 沙面离桶上沿约 ) 01’ 栽植后为保证 幼苗的 水 分 充 足， 待幼苗全部成活后 （ 缓苗 ! 4 $ 周） ， 每 ) 5 浇 ! 次标准营养液 （ 6789:8;5 营养液， 每 桶每次 $"" 1: ） ， 营养液浇灌时间为 , ： "" —- ： "" ； 其 余 $ 5 的浇水时间为 , ： "" —- ： "" 和!( ： "" —!& ： "" ，
光照和氮交互作用对水曲柳幼苗生长、 生物量 和氮分配的影响 !
霍常富 # 王政权
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（ ! 东北林业大学林学院，哈尔滨 !$%%&% ；" 中国科学院成都山地灾害与环境研究所，成都 ’!%%&! ）
摘# 要# 采用温室沙培方式， 对水曲柳幼苗进行了不同光强 （ " 个水平） 和氮浓度 （ & 个水平） 处理， 分析了其生长、 生物量和氮分配对环境变化的响应( 结果表明： 与全光照处理相比， 低光 处理下水曲柳幼苗冠根比 （ ) * +） 和净氮吸收速率 （ ,,-+ ） 极显著提高 （ ! . %/ %! ） ， 但相对生 长速率 （ +0+） 和净同化速率 （ ,1+） 极显著下降 （ ! . %/ %! ） ； 低光处理下的幼苗根、 茎、 叶和整 株生物量分别较全光照处理降低了 2’/ 34 （ ! . %/ %! ） 、 !/ 54 、 !"/ 54 （ ! . %/ %$ ） 和 "&/ 24 （ ! . %/ %! ） ； 低光处理使幼苗分配到根系的氮比例明显下降， 而叶片的分配比例增加( 无论光 强大小， 氮对幼苗生长都具有十分明显的促进作用， 而且幼苗 ) * + 和叶片的氮分配比例都随 氮供给浓度的增加而明显提高( 光强和氮浓度对水曲柳幼苗的基径、 ) * +、 +0+ 和生物量 （根 和叶） 分配比例具有显著的交互作用 （ ! . %/ %$ ） ( 关键词# 水曲柳# 光强# 氮浓度# 生物量# 氮分配 文章编号# !%%!6722" （ "%%3 ） %36!’$36%5# 中图分类号# )5!3/ $!# 文献标识码# 1 !"#$%&’#()$ $**$’#+ ,* -(./# ("#$"+(#0 &"1 "(#%,.$" +233-0 ," !"#$%&’( )#&*(+’"%,# +$$1-(".+ " .%,4#/，5(,6&++，&"1 "(#%,.$" &--,’&#(,"7 8-9 :;<=>?@A!， ，B1,0 C;D=>?EA<=! ，)-, 8<F? ! ! "#$%%& %’ (%)*+,)-，.%),$*/+, (%)*+,)- 0123*)+2,- ，4/)5 GH=>! ，I1, C;F?EF<=>! ，C819 JF<H?KF=（ " 621 !$%%&% ，7$21/； 81+,2,9,* %’ :%91,/21 4/;/)<+ /1< =132)%1>*1,，7$21*+* ?#/<*>- %’ "#2*1#*+， 7$*1@<9 ’!%%&! ，7$21/） A 57$21A BA ?CC&A =#%&( ， "%%3 ， 89 （3） ： !’$36!’’&( :5+#%&’#：BFL; M<=N OAGLAPD F= >PDD=;HAMD， L;D PDMQH=MDM H@ ()/D219+ >/1<+$9)2#/ MDDNGF=>M >PHRL;，SFHK<MM，<=N , <GGHO<LFH= LH " GDTDGM H@ GF>;L F=LD=MFLU <=N & GDTDGM H@ , MAQQGU RDPD MLAN? FDN( V;D PDMAGLM M;HRDN L;<L A=NDP GHR GF>;L F=LD=MFLU，L;D MDDNGF=>M M;HHL * PHHL P<LFH（ ) * +）<=N =DL , AQL<WD P<LD（ ,,-+）F=OPD<MDN MF>=F@FO<=LGU（ ! . %/ %! ） ，SAL L;DFP PDG<LFTD >PHRL; P<LD（ +0+ ） <=N =DL <MMFKFG<LFH= P<LD（ ,1+ ） ;<N < MF>=F@FO<=L NDOPD<MD（ ! . %/ %! ） ( V;D SFHK<MM H@ PHHL， MLDK，GD<@，<=N LHL<G QG<=L A=NDP GHR GF>;L R<M NDOPD<MDN SU 2’/ 34（ ! . %/ %! ） ， !/ 54 ， !"/ 54 （ ! . %/ %$ ） ，<=N "&/ 24（ ! . %/ %! ） ，PDMQDOLFTDGU，<=N L;D , <GGHO<LFH= LH GD<@ F=OPD<MDN SAL L;<L LH PHHL R<M F= <NTDPMD( 1L L;D LRH GF>;L GDTDGM，, MAQQGU ;<N <= HSTFHAM QPHKHLFH= D@@DOL H= L;D MDDNGF=>M >PHRL; ，<=N L;D ) * + <=N L;D , <GGHO<LFH= LH GD<@ RDPD F=OPD<MDN HSTFHAMGU RFL; F=OPD<MF=> , MAQQGU( )F>=F@FO<=L F=LDP<OLFTD D@@DOLM H@ GF>;L <=N , MAQQGU RDPD HSMDPTDN H= L;D MDDNGF=>M NF<KD? LDP ，) * +，+0+，<=N SFHK<MM <GGHO<LFH=( ;$0 4,%1+：()/D219+ >/1<+$9)2#/；GF>;L F=LD=MFLU；=FLPH>D= OH=OD=LP<LFH= ；SFHK<MM；=FLPH>D= <GGH? O<LFH=( # # 外界环境中的光照和氮 （ ,） 条件通过影响植物 光合作用和氮吸收等生理过程影响植物的生长发
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分 （ 茎和叶） 的生物量分配比例和叶片中的氮浓度， 来增加对光能的捕获和利用
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“ 十一五” 科技攻关项目 （ "%%’X1Y"&X%3%" ） 和博士学科点专 !国家 项基金资助项目 （ "%%$%""$%%7 ） ( !!通讯作者( Z?K<FG：R[EMFGT\ K<FG( =D@A( DNA( O= "%%5?!!?"’ 收稿， "%%3?%’?%" 接受(
, 期T T T T T T T T T T 霍常富等： 光照和氮交互作用对水曲柳幼苗生长、 生物量和氮分配的影响T T T T T
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水曲柳 （ !"#$%&’( )#&*(+’"%,#） 是我国东北地区 森林的主要组成树种之一， 其成年树木喜光、 喜肥， 幼苗则具有一定的耐荫性’ 野外更新调查发现， 林隙 或林分边缘的水曲柳幼苗数量和生长状况均好于林 内 种
［ !* ］
， 而且水曲柳幼苗更新与林分内光照环境密切 ’ 另 外， 水曲柳是对氮营养非常敏感的树 ’ 伴随林内光照条件的改变， 土壤养分、 水分
应 用 生 态 学 报# "%%3 年 3 月# 第 !7 卷# 第 3 期# # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # :;F=DMD ]HAP=<G H@ 1QQGFDN ZOHGH>U，1A>( "%%3 ， 89 （3） ： !’$36!’’&
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