延胡索光合与生长可塑性对光照的响应

林-药复合系统是经济收益显著的立体林农生态系统。以早春植物延胡索为研究对象,分析其不同光环境下光合与生长的变化,为其林下抚育、林木间伐和林药复合生态系统的构建提供依据。试验发现,延胡索通过降低光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率,提高表观量子效率等方式以适应遮阴和弱光环境;在高光照和中高光照条件下,延胡索对两种光环境表现差异不显著,在暗呼吸速率和最大净光合速率方面,中高光照条件的均值甚至超过高光照条件;弱光条件下的饱和光照强度、最大净光合速率和表观量子效率分别为高光照的62.67%、43.25%和58.42%。遮阴条件的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率总体均低于高光照条件。遮阴后,延胡索叶片的Chl a、Chl b及Chl a+Chl b皆随着有效光辐射的下降呈现先升后降的趋势,Chla/Chlb值在中高光照和中低光照条件下显著降低,表现出耐阴性能,而弱光条件下Chl a/Chl b值显著下降的原因是弱光导致延胡索的光合产物供应不足,妨碍了叶绿素的合成。弱光下延胡索叶生物量、根生物量分别仅为高光照条件下的34.78%和22.03%;随着有效光辐射的下降,比叶面积先升后降,在弱光条件下延胡索优先于叶片的形态构成,而不再倾向于扩大叶面积捕获更多的光量子。延胡索耐阴能力介于阳性植物和阴性植物之间,弱光下的延胡索光合机构可能已向耐阴植物转变。因此,延胡索具有一定的耐阴能力,但并不适合长期的弱光条件。野外疏林下进行仿野生延胡索栽培时,当乔冠层的郁闭度过高时,可适当采取间伐修枝或者开辟林窗等措施改善林下光环境,提升林下延胡索的光合作用能力和光斑利用效率,合理配置其光生态位和时间生态位以达到预期的经济效益。

延胡索根际土壤细菌多样性与结构对毛竹林隙面积的响应

林下经济已成为增加林地产出和提升林业效益的重要途径。为揭示毛竹林隙中早春药用植物——延胡索根际土壤细菌多样性和群落结构的变化趋势,采集大林隙400m^2、中林隙100 m^2、小林隙25 m^2和郁闭林分4类样地的延胡索根际土样,基于高通量测序结合生境参数,分析其细菌群落多样性和结构变化。结果表明,4类样地的细菌类群达35门104纲195目321科532属,大林隙和中林隙的优势土壤细菌类群OTU所占百分比的次序虽有所不同,但基本表现为酸杆菌门和变形菌门占优,绿弯菌门和放线菌门其次;小林隙和郁闭林分则以变形菌门占绝对优势,其次是放线菌门和拟杆菌门,酸杆菌门成呈弱势。同时,随着林隙面积减小,相对光照强度从全光照直至全光照的10.7%~22.5%,细菌群落在总体数量上处于下降趋势,菌种丰富度和特异性、谱系多样性、菌群多样性和菌群均匀度均下降,郁闭林分优于小林隙。菌群在门和属分类水平的OTU百分比特征与相对光照强度、空气温度的梯度分布有显著相关关系,而与土壤水分含量、空气湿度的梯度趋势相反,未发现与林隙面积、海拔及边界立竹参数的梯度关联性。因此,大中型林隙有利于延胡索根际土壤细菌群落发育,而小林隙并不合适;林隙和郁闭林分可为某些特殊条件下进行更新的菌群提供生长机会,可用土壤微生物相关指标如特征菌群来反映林隙发育过程的变化;相对光照强度和空气温度对人工开辟林隙栽培延胡索的根际土壤菌群影响显著,在调控土壤细菌群落结构和促进土壤生态系统稳定具有重要参考价值。