水曲柳和蒙古栎光合特性和生长对不同氮素形态的响应

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.006

摘要/Abstract

摘要：

为了探讨不同氮素形态对树木幼苗生长和光合特性影响的差异，及其对不同氮形态的适应策略，以水曲柳（Fraxinus mandshurica）和蒙古栎（Quercus mongolica）1年生幼苗为研究对象，通过盆栽试验施加硝态氮、铵态氮和有机氮，采用了双因素方差分析，确定氮素形态和树种对生长和光合指标的影响及其交互作用，采用Spearman秩相关分析生长指标和光合指标的相关性。结果表明：氮素形态处理和树种及其交互作用对幼苗的生长和生理指标的影响均达到显著水平（P<0.05），氮素形态对光合和生长的影响在2树种间存在显著差异（P<0.05）。有机氮处理组较对照组和其他氮素形态处理组更有利于蒙古栎的生长；3种氮素形态处理组的水曲柳生长指标均显著高于对照组（P<0.05），但是氮素形态处理间水曲柳的生长指标差异不显著（P>0.05）。通过对水曲柳、蒙古栎的生长和生理指标的相关性分析，发现水曲柳的光合指标间呈显著正相关关系（P<0.05），但光合指标与叶片氮质量分数的相关性不显著（P>0.05），生长指标高生长量与光合指标光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率均呈显著正相关（P<0.05）。蒙古栎的最大净光合速率与气孔导度呈极显著正相关关系（P<0.01），其他光合指标间相关关系不显著（P>0.05），最大净光合速率与叶片氮质量分数显著正相关（P<0.001），高生长量与最大净光合速率和气孔导度均呈负相关关系（P<0.01和P<0.05）。氮素形态和树种及其交互作用均对幼苗生长和光合特性有显著影响，不同树种在不同氮素形态的处理下有不同的响应策略，有机氮处理组更有利于蒙古栎的生长，而硝态氮则对水曲柳生长的促进作用更明显。研究结果为东北地区蒙古栎和水曲柳幼苗培育选择合理氮肥形态提供了参考。

关键词: 氮素形态, 株高, 地径, 光合速率, 叶片氮质量分数

Abstract:

To explore the differences in the effects of on the growth and photosynthetic characteristics of tree seedlings， and their adaptation strategies to different nitrogen forms， the one-year seedlings of Fraxinus mandshurica and Quercus mongolica were used as materials， and three nitrogen fertilizer forms were applied： nitrate N， ammonium N and organic N. Two-way ANOVA was used to analysis the effect and interaction of nitrogen form and tree species on the growth and photosynthetic. Spearman rank correlation was used to analysis the correlation between growth index and photosynthetic index. The results were as follows， the effects of nitrogen form treatments， tree species and their interactions on the growth and physiological indexes of seedlings were significant（P<0.05） respectively. Photosynthesis rate and growth were significantly different between the two tree species in nitrogen forms（P<0.05）. The organic N treatment group was more beneficial to the growth of Q. mongolica， than the control group and other nitrogen form treatment groups； the growth indexes of F. mandshurica in the three nitrogen forms treatment groups were significantly higher than those in the control group（P<0.05）， but there was no significant difference in the growth indexes of F. mandshurica between the nitrogen form treatments（P>0.05）. Through the correlation analysis of the growth and physiological indicators of F. mandshurica and Q. mongolica， there was a significant positive correlation between the photosynthetic indexes of F. mandshurica， but the correlation between photosynthetic indexes and leaf nitrogen content was not significant（P>0.05）. The growth amount was significantly positively correlated with the light compensation point， light saturation points and dark respiration rate（P<0.05）； the maximum net photosynthetic rate of Q. mongolica was significantly positively correlated with the stomatal conductance（P<0.01）. The correlation between other photosynthetic indexes was not significant （P>0.05）， the maximum net photosynthetic rate was significantly positively correlated with leaf nitrogen content（P<0.001）， and high growth was negatively correlated with the maximum net photosynthetic rate and stomatal conductance relationship（P<0.01 and P<0.05）. Nitrogen forms and tree species and their interaction have significant effects on seedling growth and photosynthetic characteristics. Different tree species have different response strategies under different nitrogen forms. The organic nitrogen is more conducive to the growth of Q. mongolica， but nitrate nitrogen has a more obvious effect on the growth of F. mandshurica. The result of this study provides reference for the cultivation of appropriate nitrogen fertilizer in Northeast China.

Key words: nitrogen form, plant height, ground diameter, photosynthesis, leaf nitrogen content

中图分类号:

Q945.11

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图/表 9

表1

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参考文献 30

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指标 Index	氮处理 Treatment	树种 Species	氮处理×树种 Treatment×Species
最大净光合速率 Maximum net photosynthetic rate	*	**	*
气孔导度 Stomatal conductance	**	0.107	0.749
胞间CO₂摩尔分数 Intercellular CO₂concentration	*	0.942	0.111
蒸腾速率 Transpiration rate	0.089	*	0.408
表观量子效率 Apparent photosynthetic quantum efficiency	0.079	0.513	**
光饱和点 Light saturation point	0.840	*	0.057
叶氮质量分数 N Contects	***	***	***
株高 Plant height	*	0.889	0.999
地径 Ground diameter	**	***	*
光合氮素利用效率 Photosynthetic nitrogen utilization efficiency	***	***	***

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