模拟氮沉降对荆条幼苗生长发育的影响研究

发布时间：2020-04-05 02:13

【摘要】：本文选取太行山南麓地区典型灌木物种—荆条(Vitex negundo)为实验材料,通过设置CK(对照,0 g Nm~(-2)·a~(-1))、LN(低氮,5 g Nm~(-2)·a~(-1))、MN(中氮,10 g Nm~(-2)·a~(-1))、HN(高氮,15 g Nm~(-2)·a~(-1))四种不同梯度的施氮水平来模拟氮沉降,研究荆条幼苗生长初期的形态特征、根系特征、光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、酶活性等对氮沉降的响应。主要研究结果如下:(1)不同施氮处理下荆条幼苗的株高、基径、冠幅、叶片数及叶面积在实验后期生长趋势均表现为MNHNLNCK,氮添加水平在10~15 g Nm~(-2)·a~(-1)时对幼苗生长发育的促进作用最显著。(2)不同施氮处理下荆条幼苗小细根(0.0D≤0.5 mm)和大细根(0.5D≤2.0mm)根长、表面积及体积变化均表现为MNCKLNHN。荆条幼苗细根质量、生物量、比根长及比表面积均表现为随施氮量增加而增加,在MN处理下达到最高值随后下降。MN处理下幼苗细根质量与细根生物量较CK均有显著增加,LN与MN处理下细根比根长及比表面积较CK有显著增加。HN处理下幼苗细根各指标较CK均有所增加但不显著,较LN与MN处理均有所降低。(3)LN、MN及HN处理下荆条幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率与气孔导度较CK有明显增加,最高值均出现于MN处理。胞间CO_2浓度变化表现为LNMNCKHN,且MN处理显著高于CK。在人工控制光强的情况下,荆条叶片最大净光合速率、光饱和点、光补偿点及暗呼吸速率均表现为随施氮量的增加而增大,在MN达到最高值随后下降。在人工控制CO_2浓度的情况下,不同施氮处理下羧化效率、最大净光合速率、暗呼吸速率及CO_2饱和点均表现为随施氮量的增加而增加,在MN处理下达到最高值随后降低。CO_2补偿点表现为随施氮量增加而降低。(4)不同施氮处理下叶片POD活性表现为随种植时间的增加而增大。总体变化表现为MNLNCKHN。叶片SOD活性随种植时间变化不明显,但整个实验期间,最高值均出现于MN处理。叶片MDA含量表现为随种植时间的增加而降低,除30 d时MDA最高值出现在LN处理,整个实验期间叶片MDA最高值均出现在对照组。不同施氮处理下荆条细根POD与SOD活性均表现为随施氮量增加而增大,在MN处理下达到最高值随后下降。细根MDA含量最高值出现于HN处理,最低值出现于MN处理,且HN显著高于CK。(5)株高、基径与叶片POD活性呈极显著正相关,株高、冠幅、叶面积及叶片长度与叶片MDA含量呈极显著负相关。细根生物量与细根POD、SOD活性呈极显著正相关,与MDA含量呈极显著负相关。(6)荆条幼苗在氮添加水平为10 g Nm~(-2)·a~(-1)时发育最好,然而在氮沉降浓度超过10g N·m~(-2)·a~(-1)达到15 g N·m~(-2)·a~(-1)时,幼苗生长受到一定的抑制作用。
【图文】：

图 1 样地设计示意图Fig 1 Sample plot diagram的测定定开始，每半个月记录一次荆条幼苗生长指标。包括株高测量仪器有卷尺、游标卡尺。量：每个处理选取长势均衡的 10 株幼苗，每株幼苗选仪对叶片形态进行扫描测量。得到叶片长度(LL)、宽度量：实验结束后，每个处理选取 5 株幼苗，将其根系完整然后放入 WinRHIZO 2007 根系扫描仪，使根系完全铺扫描的图片导入 WinRHIZO 2007 植物根系分析系统，、根体积等指标。结合生物量可计算比根长、比表面积

different sampling time施氮量（X1）、种植时间（X2）与荆条株高、基径、叶片数、冠幅、叶面积、叶片POD、SOD、MDA活性（Y）的抛物面模型（非线性）拟合三维图结果如图7所示。在施氮量与种植时间的共同影响下，荆条株高、基径与冠幅的发育趋势基本一致，均在实验后期施高氮时达到峰值；叶片数与叶面积发展趋势相似，峰值出现于实验后期施中氮量时期；叶片POD活性表现为随种植时间与施氮量的增加而增大，峰值出现于实验后期施高氮量时期；SOD活性在施氮量与种植时间的共同影响下变化趋势呈波浪型，最高值出现于实验后期施低氮时期，最低值出现于实验前期施高氮时期；叶片MDA含量变化表现为随施氮量与种植时间的升高而降低，在实验中期施中氮量时期达到最低值，，峰值出现于实验前期的对照组。综合分析，实验后期施中、高氮量时对荆条发育有明显促进作用。5 结论与讨论5.1 结论本文选取太行山南麓地区典型灌木物种—荆条为实验材料。通过人工控制添加氮素的方法
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S793.9

【参考文献】

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本文编号：2614391