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光照和施肥的互作效应对6种幼树生长及光合生理特性的影响

王睿

光照和施肥的互作效应对6种幼树生长及光合生理特性的影响

王睿1
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作者信息

  • 1. 海南师范大学
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摘要

为筛选出光照适应性强和耐土壤贫瘠的树种,增加木麻黄林下植物丰富度和海防林物种多样性,解决木麻黄海防林天然更新困难问题,本研究选取能够较好适应海岸带生态环境或有潜力作为海防林造林的 6 个树种白楸(Mallotus paniculatus)、海南红豆(Ormosia pinnata)、见血封喉(Antiaris toxicaria)、苦楝(Melia azedaeach)、石栗(Aleurites moluccana)和印楝(Azadirachta Indica)为研究材料。采用 2 因素 3 水平随机区组设计,设置3种光照:高光照(L1)、中度光照(L2)、低光照(L3),3种土壤肥力:无肥土壤(S1)、中肥土壤(S2)、高肥土壤(S3),研究在光照和施肥的交互作用下对6种幼树生长、光合和生理特性的影响,主要研究结果如下: (1)通过对 6 种幼树生长指标的测定发现,总体株高增长量(ΔH)排序为苦楝>白楸>印楝>石栗>见血封喉>海南红豆;最优 ΔH排序为苦楝(L1S1)>印楝(L1S3)>白楸(L1S1)>石栗(L1S1)>见血封喉(L1S3)>海南红豆(L2S2);总体基径增长量(ΔD)排序为石栗>苦楝>印楝>见血封喉>白楸>海南红豆;最优 ΔD 排序为石栗(L1S3)>苦楝(L1S3)>印楝(L3S3)>白楸(L1S3)>见血封喉(L1S3)>海南红豆(L3S2);在3 月、5 月、7 月和 9月四个月份下,白楸、海南红豆、见血封喉和石栗的株高持续增长,6种幼树的基径均持续增长;L2和L3光照下,白楸叶面积随施肥的增加而增大,海南红豆则减小,见血封喉和石栗叶面积大小表现为L1光照>L2光照,苦楝在L1S1条件下叶面积有最大值,为 10.87±1.64 cm2,光照相同时,印楝叶面积随施肥的增加呈增大趋势。 (2)通过对6种幼树光合指标的测定发现,白楸叶绿素含量在L2S1处理组合下最高,为4.659±0.045 mg/g,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均在L1S1处理组合下最高,PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)和光化学猝灭系数(qP)在L1和L2光照下无显著差异(P>0.05),非光化学猝灭系数(NPQ)随施肥的增加而降低;海南红豆叶绿素含量在 L1S1 处理组合下最高,为 4.165±0.032 mg/g,Pn、Gs 大小表现为L1光照>L2光照>L3光照,L2和L3光照下,qP和NPQ在不同施肥条件下无显著差异(P>0.05);见血封喉叶绿素含量在 L1S3 处理组合下最高,为 4.700±0.011 mg/g,Pn、Gs、Tr、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)和Yield随光照的减弱和施肥的增加呈升高趋势,而胞间CO2浓度(Ci)、表观光合电子传递速率(ETR)、qP和NPQ呈降低趋势;苦楝叶绿素含量、Pn、Gs、Tr随光照的减弱呈升高趋势,Pn、Gs、Tr、ETR、qP和NPQ随施肥的增加而降低;石栗叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm和ETR表现为L2光照>L1光照,Gs、Ci、Tr、qP随施肥的增加而降低;印楝叶绿素含量随光照的降低和施肥的增加呈先升高后降低趋势,Pn、Gs、Tr和ETR随施肥的增加而降低,石栗和印楝Yield在不同光照和施肥之间无显著性差异(P>0.05)。 (3)通过对6种幼树生理指标的测定发现,白楸在L1和L2光照下,叶片保持较高的含水量,丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性较低,可溶性糖含量和可溶性蛋白含量随施肥的增加而升高;海南红豆叶片相对含水量在 L1 和 L2 光照下显著升高,MDA 含量在 L1S1 处理组合下最高,为 37.93±0.44 nmol/g,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和过氧化物酶(POD)活性表现为L1光照>L3光照>L2光照;见血封喉相对含水量在不同光照和施肥下无显著性差异(P>0.05),MDA含量在L1S1处理组合下最高,为93.48±1.08 nmol/g,游离脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量随施肥的增加而升高;苦楝叶片相对含水量、Pro含量随光照的减弱而降低,可溶性糖含量在L2光照下显著升高,且不同施肥之间无显著性差异(P>0.05),光照相同时,SOD和过氧化氢酶(CAT)活性随施肥的增加先降低后升高;石栗MDA含量表现为L1光照>L2光照,L2光照下,可溶性糖含量和3种抗氧化物酶活性随施肥的增加而升高;印楝叶片相对含水量和POD活性表现为L1光照>L2光照>L3光照,MDA含量随施肥的增加呈先降低后升高趋势, Pro、可溶性糖和可溶性蛋白含量随施肥的增加而升高,SOD活性随光照的减弱而升高。 (4)对6种幼树的研究表明,白楸、苦楝、石栗和印楝株高和基径增长较快,生长特性较好,其中,白楸、苦楝和印楝对光照的适应范围较广,苦楝、石栗和印楝对土壤肥力的适应范围较广,白楸、苦楝和印楝既对光照适应性强又耐土壤贫瘠,有潜力成为木麻黄海防林的造林树种。

关键词

幼树生长/光合生理特性/光照处理/肥料施用/互作效应

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授予学位

硕士

学科专业

生态学

导师

郝清玉/王勇

学位年度

2023

学位授予单位

海南师范大学

语种

中文

中图分类号

S7
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