光照强度对不同苗龄水曲柳裸根苗和容器苗生长的影响

分析不同苗龄水曲柳裸根苗和容器苗在不同光照强度下的适应能力,可为水曲柳苗木精准造林提供科学依据。以水曲柳1年生裸根苗、1年生容器苗、2年生裸根苗和2年生容器苗为试验材料,观察大田遮阴设置的100%、75%、50%和25%光照强度下水曲柳各类型苗木生长情况。结果显示,容器苗的苗高增长量和地径增长量分别比裸根苗显著高出58.74%、60.27%,4种苗木的地径增长量和根生物量积累量均在25%光照强度下为最低。在50%光照强度下,1年生容器苗的苗高增长量、地径增长量、叶面积和细根数量分别比1年生裸根苗高出39.51%、28.80%、35.27%、28.73%,2年生容器苗的苗高增长量、地径增长量、叶面积和细根数量分别比2年生裸根苗高出96.03%、94.06%、28.45%、40.69%,1年生裸根苗的苗高增长量和地径增长量分别比2年生裸根苗高出59.56%、85.57%。研究表明,4种水曲柳苗木在25%光照条件下生长均较差,1年生裸根苗比2年生裸根苗在弱光(50%)条件下生长更优,容器苗比裸根苗具有更强的弱光(50%)适应性。

氮磷钾肥对水曲柳雌雄株叶片光合生理及化学计量特征的影响

明确水曲柳雌株和雄株吸收养分的偏好,有助于开展雌株和雄株精准施肥,提高施肥效率,促进开花结实。以水曲柳成熟人工林雌株和雄株为研究对象,进行氮磷钾三因素三水平完全试验,氮肥设3个水平(0.15、0.30、0.45 g/L),磷肥设3个水平(0.3、0.6、0.9 g/L),钾肥设3个水平(0.2、0.4、0.6 g/L),共27个处理。于施肥后第2个月测定叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率、相对叶绿素含量、叶面积及叶片养分含量等指标,探讨各变量之间的相关系数。结果表明,氮磷钾配比施肥可不同程度地促进水曲柳雌雄株叶片功能性状的提升,除胞间CO_(2)浓度、叶面积和叶片磷含量外,其余各指标的最大值均出现在N_(3)P_(2)K_(2)(雌株)与N_(2)P_(3)K_(3)(雄株)处理中,且显著高于对照(P<0.05);水曲柳雌雄株在同种施肥处理下,所测定的各指标中均表现出显著性别差异;水曲柳雌雄株叶片的N/P(氮磷化学计量比)范围分别在8.62~14.08与7.91~12.80,N/K(氮钾化学计量比)的范围分别在2.33~4.32与2.47~4.22,K/P(钾磷化学计量比)范围分别在2.67~4.36与2.75~3.91;叶片氮磷钾质量分数与胞间CO_(2)浓度呈极显著负相关(P<0.05),与其他各生理指标均呈极显著正相关(P<0.01)。由此得到,水曲柳雌株在N_(3)P_(2)K_(2)、雄株在N_(2)P_(3)K_(3)处理下,对其叶片功能性状的影响效果最佳,影响水曲柳叶片功能的主要限制元素是N,在林地管理中可适当增施氮肥。

水曲柳雌雄株叶片光合及化学计量特征对外源激素的响应

【目的】评估外源激素添加对水曲柳雌雄株叶片光合及化学计量的影响,阐明不同性别水曲柳间对不同激素配比组合的差异响应,为开展水曲柳精准化培育提供依据。【方法】试验采用双因素四水平析因试验设计,以水曲柳成熟人工林雌株和雄株为试验对象,通过树干滴注法分别对雌株和雄株进行赤霉素(GA_(3))和细胞分裂素(6-BA)激素处理。测定雌株和雄株的光合参数、叶面积、叶绿素含量(SPAD)、叶片碳(C)、氮(N)含量和C/N值。【结果】(1)雌株最优激素处理为A_(2)B_(1)(GA_(3)60 mg/L,6-BA 30 mg/L),叶片C含量明显提升,且叶片N含量、C/N值最高,叶面积和SPAD值显著提高(P<0.05),净光合速率取得最高值。(2)雄株最优激素处理为A3B2(GA_(3)90 mg/L,6-BA 60 mg/L),叶片C、N含量均取得最高值,C/N值取得次高值,叶面积和SPAD值显著提高(P<0.05),净光合速率取得最高值;(3)整体上,激素处理后雌株的光合和化学计量指标高于雄株。【结论】水曲柳雌株在GA_(3)60 mg/L、6-BA 30mg/L,雄株在GA_(3)90 mg/L、6-BA 60 mg/L处理下,叶片的光合功能最优,叶片C、N含量显著提高。水曲柳雌株和雄株叶片光合及化学计量特征对外源激素种类、配比具有明显的差异响应。

水曲柳雌雄株复叶类型及光合功能对不同生境的响应

植物复叶形态和光合功能是对生境响应的最直观表现之一,复叶光合能力和小叶数量直接反映出植物对生境的适应性。水曲柳(Fraxinus mandschurica)雌雄株存在一定的形态差异,其复叶在不同生境下也可能存在不同的适应性,为进一步分析雌雄异株型个体叶片对生境异质性的差异响应,该研究以长期生长在干旱盐碱生境和适宜生境的水曲柳成熟雌株和雄株复叶为研究对象,分析了两种生境中雌株和雄株复叶之间的性别差异以及不同小叶数量复叶间形态和光合功能性状的差异。研究发现:(1)和适宜生境相比,干旱盐碱生境中水曲柳雌株和雄株同一小叶数量复叶的形态和光合能力虽未表现出性别差异,但雌株9小叶型复叶数量占比的增加量高于雄株29.13%,11小叶型复叶数量占比的下降量高于雄株33.74%,雌株9小叶型复叶的光合速率下降量高于雄株10.98%。(2)在适宜生境中,雄株复叶数量集中分布在9小叶型和11小叶型,雌株复叶数量集中在11小叶型,雌株和雄株11小叶型复叶的比叶面积大于7小叶型和9小叶型复叶,干物质含量显著高于7小叶型和9小叶型复叶;在干旱盐碱生境中,雌株和雄株的复叶数量集中在9小叶型,虽然雌雄株9小叶型复叶的比叶面积小于11小叶型复叶,但9小叶型复叶的叶干质量高于11小叶型复叶;两生境中雌株和雄株9小叶型和11小叶型复叶的净光合速率也无显著差异。(3)在复叶形态和气体交换能力指标中,复叶的小叶数量占比、叶干质量、比叶面积和净光合速率具有较高的可塑性。综上所述,在适宜生境下,水曲柳雌雄株复叶的形态存在性别差异,表现为雌株主要发育11小叶型复叶,雄株主要发育9小叶型和11小叶型复叶,雌雄株间的光合功能未表现出性别差异;而在干旱盐碱生境下,水曲柳雌雄株复叶的形态和光合功能未表现出性别差异,雌株和雄株均主要发育9小叶型复叶。该研究为雌株和雄株复叶在不同生境下生长发育的性别差异提供了理论依据,也为雌雄异株型乔木雌株和雄株复叶的生态适应性提供了数据支撑。