連作對楊樹人工林光合效率的影響.pdf

1、連作障礙是普遍存在生產(chǎn)實踐中的問題，隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及人口的快速增加，這一問題嚴重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人工林經(jīng)營的可持續(xù)發(fā)展。作物連作障礙引起產(chǎn)量降低和品質下降是全球性難題，給農(nóng)作物的生產(chǎn)造成一定的損失。目前我國很多植物都存在連作現(xiàn)象，種植面積較廣，并且有些植物的連作障礙問題非常嚴重。
　　本文針對楊樹長期連續(xù)栽植，以I-107楊樹樹種為試驗試料，選取7年生楊樹，于2013年8月在泰安市寧陽縣高橋林場測定了兩代種植楊樹樹種在種植

2、代數(shù)逐漸加劇過程中各氣體交換參數(shù)的光響應過程和不同生理生化指標的響應過程及變化規(guī)律。采用直角雙曲線修正模型對兩代楊樹樹種的光響應過程及光合作用生理參數(shù)進行擬合分析，測定了兩代楊樹樹種8個生理生化指標的變化，明確在連作代數(shù)增加過程中主要生理生化指標水平的變化過程及其差別，探索連作對楊樹的生產(chǎn)力的影響。通過對兩代楊樹樹種光響應過程和生理生化指標連續(xù)降低的變化過程及響應特征的研究，為深入了解連作條件下樹木的的光合作用能力和生理生態(tài)，為指導楊樹

3、的物種配置、合理栽培及系統(tǒng)構建提供一定的理論依據(jù)。
　　結果表明:
　　兩代楊樹葉片的各個生理指標響應不同，存在差異。
　　楊樹的凈光合速率(Pn)、光合量子效率(Φ)、水分利用效率(WUE)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)對連作都具有明顯閾值響應特征。
　　兩代下楊樹葉片的丙二醛(MDA)含量變化趨勢相似，均呈現(xiàn)雙峰型的變化趨勢即為先降低后升高再降低后再次升高后降低;且二代林葉片的丙二醛含量明顯高于一

4、代林葉片的丙二醛含量。全天中楊樹葉片的葉綠素，楊樹葉片Chl含量在試驗前期均先上升，之后下降，但降低幅度不同，二代林降低的幅度明顯大于一代林，在降低至全天最低值后一代林與二代林均再次上升直到最大值。一代林葉片的葉綠素總含量高于二代林葉片葉綠素含量。兩代楊樹葉片的可溶性糖含量趨勢均為先下降后上升后下降再次上升;并且二代林葉片可溶性糖含量高于一代林葉片可溶性糖含量。兩代楊樹葉片的脯氨酸含量二代林葉片脯氨酸含量高于一代林葉片脯氨酸含量。兩代楊

5、樹葉片SOD活性都呈先降后升再降的變化趨勢，一代楊樹葉片內的SOD含量高于二代楊樹葉片內SOD含量;兩代楊樹葉片的POD活性都呈先降后升再降的變化趨勢，一代楊樹葉片內的POD含量高于二代楊樹葉片內POD含量。
　　兩代楊樹不同位置葉片的Pn、Tr、WU對連作的響應有所不同。對于Pn對連作的響應，一代楊樹上中下三層葉片Pn對PAR因葉片所在的位置不同而出現(xiàn)較大差別:即飽和光強是上層葉片＞下層葉片＞中層葉片。二代楊樹上中下三層葉片Pn

6、對PAR表現(xiàn)為飽和光強是上層葉片＞下層葉片＞中層葉片。
　　對于Tr連作的響應，一代楊樹上中下三層葉片Tr的飽和值表現(xiàn)為上層葉片＞下層葉片＞中層葉片。二代楊樹上中下三層葉片Tr不同位置葉片的Tr值差別不大，Tr的飽和值表現(xiàn)為上層葉片＞下層葉片＞中層葉片。
　　對于WUE對連作的響應，一代楊樹上中下三層葉片WUE最大值分別為上層葉片＞中層葉片＞下層葉片。二代楊樹上中下三層葉片WUE隨著PAR的增強趨于穩(wěn)定逐漸達到最大水分利用值

7、，WUE最大值分別為中層葉片＞上層葉片＞下層葉片。楊樹葉片WUE受葉片位置的影響較大，對強光脅迫的忍耐能力較強。
　　對于一、二代楊樹不同位置葉片的Pn對CO2濃度的響應過程，兩代楊樹上中下三層葉片Pn的CO2響應過程表現(xiàn)出大致相同的響應過程:表現(xiàn)為在較低胞間CO2濃度(Ci≤200μmol·mol-1)時，不同位置葉片的Pn均隨著Ci的增加迅速升高;此后，Pn隨Ci的增加緩慢升高，至CSP出現(xiàn)Pnmax。一代楊樹上中下三層葉片C

8、SP是上層葉片＞下層葉片＞中層葉片;二代楊樹上中下三層葉片的CSP是上層葉片＞下層葉片＞中層葉片;不同位置葉片的CSP差別較大。
　　對于一、二代楊樹不同位置葉片的Tr對CO2濃度的響應過程，兩代楊樹不同位置葉片的Tr對CO2響應過程基本接近。一代楊樹上中下三層葉片的Tr隨著CO2濃度的增加，Tr變化稍有波動，變化幅度不明顯，表明一代楊樹不同位置葉片Tr對CO2濃度的變化較為不敏感;二代楊樹不同位置葉片的Tr隨著CO2濃度的增加，

9、Tr有下降趨勢，說明對CO2濃度的變化的較為敏感。
　　WUE對CO2響應過程與凈光合速率和蒸騰速率的影響有關，WUE對CO2的響應過程，與Pn的CO2響應過程相似。在低CO2濃度下，即Ci小于200μmol·mol-1時，Pn隨CO2濃度的升高快速增加，Tr則隨CO2濃度的升高變化緩慢甚至無明顯變化，而WUE是Pn與Tr的比值，因此，WUE隨CO2濃度的升高而快速增加;當CO2濃度繼續(xù)升高，高于600μmol·mol-1時，WU