模擬氮沉降對一年生香椿幼苗生長和光合特性的影響*

裴昊斐, 高衛(wèi)東, 方嬌陽, 葉可可, 祝 燕, 黃 放, 李慶梅

模擬氮沉降對一年生香椿幼苗生長和光合特性的影響*

裴昊斐, 高衛(wèi)東, 方嬌陽, 葉可可, 祝 燕, 黃 放, 李慶梅**

(中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所/國家林業(yè)和草原局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/林木遺傳育種國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100091)

為研究氮沉降對一年生香椿()幼苗夏季生長以及光合特性的影響, 通過在夏季模擬氮沉降控制試驗(yàn), 以尿素為氮源供體, 設(shè)置0 kg(N)×hm-2×a-1(CK)、20 kg(N)×hm-2×a-1、40 kg(N)×hm-2×a-1、80 kg(N)×hm-2×a-1、120 kg(N)×hm-2×a-1、180 kg(N)×hm-2×a-1不同氮添加水平以模擬氮沉降, 對香椿幼苗地徑、苗高、生物量及其分配和光合作用等進(jìn)行研究。結(jié)果表明: 1)不同氮添加量均促進(jìn)了香椿幼苗地徑、苗高和生物量的增加, 地徑、苗高和生物量均以氮添加水平180 kg(N)×hm-2×a-1下最高, 分別較CK高42.5%、64.4%和304.9%, 且生物量向根、葉分配較多; 2)香椿幼苗葉片相對葉綠素含量(SPAD)隨氮添加水平的增加而增加, 在180 kg(N)×hm-2×a-1下最高, 較CK增加73.9%; 3)香椿幼苗表觀量子效率(AQY)、最大凈光合速率(nmax)、光飽和點(diǎn)(LSP)、光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)以及暗呼吸速率(d)隨氮添加水平的增加均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢, 其中LCP以80 kg(N)×hm-2×a-1下最高, AQY、nmax、LSP和d均以120 kg(N)×hm-2×a-1下最高。結(jié)果表明, 適量氮沉降能夠促進(jìn)香椿幼苗生長和光合能力的提高, 但更高水平的氮沉降可能對香椿幼苗產(chǎn)生一定抑制作用。

氮沉降; 香椿幼苗; 生長量; 相對葉綠素; 光合能力

大氣氮沉降是大氣中的氮素以干沉降和濕沉降等方式降落到生態(tài)系統(tǒng)的過程[1]。干沉降的氮素主要包括通過降塵、湍流等方式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的氣態(tài)NO、N2O、NH3, 以及(NH4)2SO4和NH4NO3粒子, 還有吸附在其他粒子上的氮。濕沉降的氮素主要包括隨降水方式進(jìn)入到生態(tài)系統(tǒng)的NH4+和NO3-, 以及少量的可溶性有機(jī)氮[2]。隨著工業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)與集約畜牧業(yè)的不斷發(fā)展, 氮沉降不斷加劇[3]。1961—2010年, 我國大氣氮沉降速率顯著增加。在21世紀(jì)初, 我國平均大氣氮沉降速率已超過1~2 g(N)×m-2×a-1的大氣氮沉降臨界值, 成為繼歐洲和美國之后全球三大氮沉降集中區(qū)之一[4]。我國夏季氮沉降量最高, NH-N是大氣氮沉降的主要形式[5]。對植物生長而言, 在一定范圍內(nèi), 氮沉降增加能夠促進(jìn)植物葉綠素合成, 植物光合能力提升, 進(jìn)而促進(jìn)植物生長[6]; 但過量的氮沉降會引起植物體內(nèi)營養(yǎng)失衡, 從而對生長產(chǎn)生不利影響。此外, 高氮輸入還會導(dǎo)致植物抗寒及抗病蟲害能力下降[7]。

香椿()為楝科(Meliaceae)香椿屬落葉喬木[8], 是我國特有的用材和經(jīng)濟(jì)樹種, 也是我國重要的造林綠化和生態(tài)改良樹種[9]; 香椿還是藥食兩用植物, 含有豐富的蛋白質(zhì)、多種人體必需的微量元素和多種藥用活性[10], 在我國華北地區(qū)廣泛種植。各樹種對氮沉降的響應(yīng)并不一致, 而且目前對于氮沉降嚴(yán)重的華北地區(qū)樹種及種源植物的研究較少。本研究選取香椿一年生幼苗, 采用添加外源氮的形式在夏季模擬氮沉降, 探討不同氮添加對香椿幼苗地徑、苗高、生物量及其分配和光合作用的影響, 旨在了解香椿幼苗夏季生長對氮沉降的響應(yīng), 以期為香椿的栽培提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)在中國林業(yè)科學(xué)研究院科研溫室進(jìn)行。供試香椿種子于2017年10月采自河南省欒川縣。根據(jù)《GB 2772—1999 林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》[11], 香椿種子千粒重為9.400 g, 初始含水率為7.4%。2018年4月13日開始育苗, 將已萌芽的香椿種子播入上口徑130 mm、下口徑97 mm、高116 mm容器內(nèi), 容器基質(zhì)為草炭土∶珍珠巖=3∶1。每容器播種3粒, 待子葉展開后間苗, 每盆保留1株。

通過添加不同濃度外源氮模擬氮沉降。根據(jù)我國平均氮沉降水平[37.8 g(N)×hm-2×a-1][4]和北美Hardwond氮添加試驗(yàn)[50~150 kg(N)×hm-2×a-1][12], 確定本試驗(yàn)的氮添加量。氮添加量分別為0 kg(N)×hm-2×a-1(CK)、20 kg(N)×hm-2×a-1、40 kg(N)×hm-2×a-1、80 kg(N)×hm-2×a-1、120 kg(N)×hm-2×a-1、180 kg(N)×hm-2×a-1。選擇尿素為氮源,各水平尿素添加量分別為9.46 mg×株-1、18.92 mg×株-1、

37.84 mg×株-1、56.76 mg×株-1、85.14 mg×株-1, 對照組和處理組無其他含氮營養(yǎng)液補(bǔ)充。自2018年6月21日開始, 選取生長良好、長勢一致且進(jìn)入速生期的香椿幼苗, 分為6組, 每組30株, 每2周以相等的劑量向基質(zhì)中澆施不同設(shè)計濃度的尿素溶液, 至2018年8月2日共添加4次。

1.2 測定方法

1.2.1 生長指標(biāo)

地徑和苗高: 2018年8月24日, 測量各氮添加水平每株香椿幼苗的地徑和苗高, 用游標(biāo)卡尺測地徑(精度0.02 mm), 用卷尺測苗高(精度為0.1 cm)。

生物量: 2018年10月16日, 進(jìn)行生物量測定, 每個水平隨機(jī)選取10株香椿幼苗, 整株幼苗用水沖洗干凈后, 分別將根、莖和葉在65 ℃下烘干至恒重, 用電子天平(精度0.001 g)分別稱量各部分的干重, 并計算總生物量和根重比、莖重比、葉重比。

根(莖、葉)重比=根(莖、葉)生物量/總生物量×100% (1)

1.2.2 相對葉綠素含量(SPAD)

9月1日采用SPAD 502 Plus便攜式葉綠素儀(KONICA MINOLTA, 日本)測定相對葉綠素含量。每個處理隨機(jī)選取10株, 選擇頂層向陽生長葉片測定相對葉綠素含量, 每片葉片測定5次后取平均值。

1.2.3 光合參數(shù)

2018年9月初選擇晴朗天氣的9:00—11:00進(jìn)行測定, 采用LI-6400XT便攜式光作用儀(LI-COR, 美國), 每個處理隨機(jī)選取5株幼苗, 測定無相互遮陰葉片的光響應(yīng)曲線。光源為LI-6400XT紅藍(lán)LED光源, CO2濃度為400μmol×mol-1, 溫度25 ℃, 于光合有效輻射通量密度(PPFD, μmol×m-2×s-1)分別為2 000、1 500、1 000、750、500、250、200、150、100、50、20和0下測定香椿幼苗的凈光合速率(n)、表觀量子效率(AQY)、暗呼吸速率(d)、光飽和點(diǎn)(LSP)、光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)等光合參數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 21.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA單因素方差分析和LSD多重比較, 采用Excel 2016對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析和圖表繪制。

光響應(yīng)曲線采用非直角雙曲線模型擬合曲線[13], 表達(dá)式如下;

式中:n為凈光合速率; AQY為表觀量子效率, 初始值為0.05 μmol?μmol-1; PAR為光合有效輻射;nmax為最大凈光合速率, 初始值為30 μmol?m-2?s-1;為光響應(yīng)曲線區(qū)角, 初始值為0.5;d為暗呼吸速率, 初始值為2 μmol?m-2?s-1[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 模擬氮沉降對香椿幼苗地徑和苗高的影響

由圖1可知, 20 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平香椿幼苗的地徑比對照有一定程度的增加; ≥40 kg(N)?hm-2?a-1和80 kg(N)?hm-2?a-1水平的地徑顯著增加(<0.05); 120 kg(N)?hm-2?a-1與180 kg(N)?hm-2?a-1水平的地徑最高, 二者之間無顯著差異。苗高隨氮添加水平也呈增長趨勢, 但20 kg(N)?hm-2?a-1和40 kg(N)?hm-2?a-1水平與對照差異不顯著; 80 kg(N)?hm-2?a-1水平顯著高于對照(<0.05), 比對照提高64.4%。

圖1 不同水平模擬氮沉降對香椿幼苗地徑和苗高的影響

不同小寫字母表示氮添加水平間在0.05水平差異顯著。Different lowercase letters indicate significant differences among nitrogen addition levels at 0.05 level.

2.2 模擬氮沉降對香椿幼苗生物量的影響

表1結(jié)果表明, 香椿幼苗全株和各器官部分生物量隨氮添加水平的升高而增加。80 kg(N)?hm-2?a-1、120 kg(N)?hm-2?a-1、180 kg(N)?hm-2?a-1水平的總生物量與對照差異顯著(<0.05), 分別比對照提高109.2%、230.2%、304.9%。根生物量隨氮添加水平的增加先升高后降低, 120 kg(N)?hm-2?a-1水平的生物量最大, 較對照增加318.5%。莖、葉生物量在180 kg(N)?hm-2?a-1水平下最大, 與對照差異顯著(<0.05), 較對照分別增加123.2%和486.7%。根重比和葉重比隨氮添加水平的增加先升高后降低。20~120 kg(N)?hm-2?a-1水平的根重比均顯著(<0.05)高于對照和180 kg(N)?hm-2?a-1水平。葉重比以80 kg(N)?hm-2?a-1水平最高, 與對照及其他氮添加水平間差異顯著。莖重比則隨氮添加水平的增加而呈顯著(<0.05)下降趨勢, 120 kg(N)?hm-2?a-1和180 kg(N)?hm-2?a-1水平的莖重比相同。

表1 不同水平模擬氮沉降對香椿幼苗生物量積累及其分配的影響

不同小寫字母表示氮添加水平間在0.05水平差異顯著。Different lowercase letters indicate significant differences among nitrogen addition levels a at 0.05 level.

2.3 模擬氮沉降對香椿幼苗葉片相對葉綠素含量(SPAD )及光合特性的影響

由圖2可知, 香椿幼苗葉片SPAD各氮添加水平均與對照差異顯著(<0.05)。20 kg(N)?hm-2?a-1和40 kg(N)?hm-2?a-1水平的香椿幼苗SPAD差異不顯著, 80 kg(N)?hm-2?a-1和120 kg(N)?hm-2?a-1水平的香椿幼苗SPDA相當(dāng), 最高的是180 kg(N)?hm-2?a-1水平, 較對照增加73.9%。

圖2 不同水平模擬氮沉降對香椿幼苗相對葉綠素含量(SPAD)的影響

不同小寫字母表示氮添加水平水平間在0.05水平差異顯著。Different lowercase letters indicate significant differences among nitrogen addition levels a at 0.05 level.

從表2可以看出, 香椿幼苗AQY隨氮添加量增加呈先升高后降低的趨勢, 各氮添加水平與對照差異顯著(<0.05), 在120 kg(N)?hm-2?a-1水平下達(dá)到最大值, 較對照高230.6%。nmax、LSP、d和LCP的變化趨勢與AQY相似, 均隨氮添加水平增加呈先升高后降低的趨勢, 且差異顯著(<0.05); 120 kg(N)?hm-2?a-1處理nmax、LSP和d均為最大, 分別較對照高219.6%、120.4%和362.5%; LCP在80 kg(N)?hm-2?a-1水平下最大, 較LCP最小的180 kg(N)?hm-2?a-1高58.3%。

3 討論與結(jié)論

3.1 模擬氮沉降促進(jìn)香椿苗高和地徑生長, 并導(dǎo)致生物量向根和葉分配

氮是植物必需的大量元素, 在植物生命活動中占有重要地位[15]。氮沉降在一定程度上使植物可利用的氮素增加, 從而促進(jìn)了植物苗高和地徑的生長。動態(tài)平衡原理下, 植物通過不斷地調(diào)整體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的分配, 以適應(yīng)環(huán)境的改變[16]。本研究中, 氮添加水平的增加對香椿幼苗的苗高和地徑的生長均有一定程度促進(jìn)作用, 20 kg(N)?hm-2?a-1的氮添加水平下幼苗地徑較對照即有增加的趨勢, 且隨氮添加水平的增加, 地徑逐漸增大。苗高對氮添加的反應(yīng)較地徑慢, 氮添加水平為20 kg(N)?hm-2?a-1和40 kg(N)?hm-2?a-1時與對照無顯著差異, 80 kg(N)?hm-2?a-1及更高水平的氮添加對苗高的作用開始顯現(xiàn)。在20 kg(N)?hm-2?a-1與40 kg(N)?hm-2?a-1的氮添加水平下, 幼苗地徑與苗高并沒有同步升高, 說明香椿幼苗的地徑較苗高對氮添加更為敏感; 也可能隨著幼苗的生長, 幼苗對光需求不斷增加, 苗高生長有利于幼苗獲得更多光能以進(jìn)行光合作用, 因此苗高生長較地徑生長有一定時間差異。從幼苗地徑和苗高的變化來看, 180 kg(N)?hm-2?a-1的氮添加水平?jīng)]有對香椿的生長產(chǎn)生抑制作用, 前人研究也表明適量的氮沉降能夠促進(jìn)梭梭()的生長[17]。而不同植物對氮沉降的響應(yīng)存在物種差異, 比如王建宇等[18]則發(fā)現(xiàn)楓樺()徑生長隨氮添加梯度的增加出現(xiàn)了先促進(jìn)后抑制的趨勢。

本研究中, 隨著氮添加量的增加, 香椿幼苗的生物量不斷增加, 生物量分配也發(fā)生了變化。香椿幼苗生物量的根重比與葉重比隨氮添加水平的增加先升高后降低, 這可能是由于氮添加初期香椿幼苗根系較地上部分對氮添加敏感, 而根系必須通過擴(kuò)大生長來吸收更多的養(yǎng)分以保障幼苗的生長, 因此根系快速生長, 經(jīng)過一段時間的氮積累, 香椿根系的生長趨向飽和, 光合產(chǎn)物向根分配的比例就會減少, 向莖、葉的分配比例增加, 使幼苗的根重比下降; 同時, 當(dāng)基質(zhì)中氮素積累到一定濃度后, 過量的氮素導(dǎo)致香椿幼苗細(xì)根減少[19], 從而使幼苗根重比在120 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平后開始下降, 這與李明月等[20]對木荷()的研究結(jié)果相似。幼苗葉重比隨氮添加水平的增加先升高后降低, 這可能是因?yàn)橛酌缜o生物量積累較葉生物量積累較為緩慢, 所以在20 kg(N)?hm-2?a-1、40 kg(N)?hm-2?a-1和80 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平下幼苗的葉重比不斷增加, 但是在120 kg(N)?hm-2?a-1和180 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平下幼苗根和莖生物量顯著增加, 所以導(dǎo)致葉重比相對減少。然而由于幼苗總生物量在120 kg(N)?hm-2?a-1和180 kg(N)?hm-2?a-1水平下較大, 所以雖然葉重比較80 kg(N)?hm-2?a-1水平下有所下降, 但顯著高于對照。雖然幼苗的莖生物量也隨氮添加水平的增加而顯著增加, 但是幼苗的莖重比隨氮添加水平的增加而呈下降趨勢, 說明根、葉為香椿幼苗體量最大的兩個指標(biāo), 是幼苗的生長核心, 所以生物量分配更趨向于這兩個功能器官之間的分配以適應(yīng)氮的添加, 以提高適應(yīng)和競爭能力[21]。180 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平會導(dǎo)致香椿幼苗的細(xì)根生長減少, 進(jìn)而可能對香椿幼苗生長產(chǎn)生一定抑制作用。

表2 不同水平模擬氮沉降對香椿幼苗光合指標(biāo)的影響

不同小寫字母表示氮添加水平間在0.05水平差異顯著。Different lowercase letters indicate significant differences among nitrogen addition levels a at 0.05 level.

3.2 模擬氮沉降增加香椿幼苗葉綠素含量

植物葉片光合色素是重要的氮庫, 受外加氮的影響[22]。在一段時間的氮添加處理后, 香椿幼苗葉片的葉綠素含量均隨氮沉降水平的增加而增加, 且各氮添加水平與對照差異顯著。葉綠素含量的增加, 增強(qiáng)了幼苗對光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換速度。這也說明在180 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平下幼苗的葉綠素含量依然沒有受到抑制, 這與蔣思思等[23]的研究結(jié)果相似。也有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)两禎舛冗^高時, 植物光合色素的合成可能會受到抑制[24]。

3.3 模擬氮沉降一定程度上提高了香椿幼苗對光能的利用率

本研究結(jié)果顯示, 各氮添加水平的香椿幼苗葉片AQY均顯著高于對照, 且不同氮添加水平之間存在顯著差異, 表明氮添加能夠增強(qiáng)香椿幼苗葉片對弱光的利用能力, 這有利于植物的生長發(fā)育[25]; 但是180 kg(N)?hm-2?a-1水平下香椿幼苗葉片的AQY比120 kg(N)?hm-2?a-1水平下顯著下降, 說明180 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平已經(jīng)對香椿幼苗生長產(chǎn)生了一定程度的負(fù)面影響。有研究表明單片葉子在光飽和條件下氮含量能夠促進(jìn)凈光合速率的增加[25]。植物nmax與植物當(dāng)時的生長環(huán)境密切相關(guān),nmax是最能直接反映植物光合能力的指標(biāo), 能較直接和快速地反映氮沉降對植物的影響[26]。在本研究中, 各氮添加水平均對香椿幼苗的nmax有顯著的促進(jìn)作用, 但是180 kg(N)?hm-2?a-1氮添加水平比120 kg(N)?hm-2?a-1水平下的促進(jìn)作用減弱, 這表明氮添加在一定程度上能夠促進(jìn)香椿幼苗光能利用率的提升, 更高水平的氮添加可能會對香椿幼苗的光合能力造成一定負(fù)面影響。LSP和LCP代表了植物的需光特性和需光量, LCP反映植物利用弱光的能力, LSP則是反映植物對強(qiáng)光的利用能力[27]。本研究中, LSP與LCP隨氮沉降水平的增加呈先升高后下降的趨勢; 各氮添加水平的LSP均顯著高于對照組, 且在120 kg(N)?hm-2?a-1水平下最高; 而LCP在80 kg(N)?hm-2?a-1水平下最高, 且120 kg(N)?hm-2?a-1與180 kg(N)?hm-2?a-1水平下LCP均低于對照組。說明氮添加增強(qiáng)了幼苗對光的適應(yīng)性, 擴(kuò)大了幼苗對光的利用范圍。d表示光合產(chǎn)物消耗的過程[28]。氮添加增強(qiáng)了香椿幼苗的暗呼吸作用, 然而由于香椿幼苗的光合作用積累的產(chǎn)物速率高于消耗速率,在試驗(yàn)中香椿幼苗各部分生物量相比對照均有極顯著的增加。一定水平的氮添加可以提高植物的光合能力, 但當(dāng)?shù)砑铀匠^植物體能夠承受的最大值時, 植物的光合作用會受到抑制。本研究中, 180 kg(N)?hm-2?a-1水平的幼苗光合能力低于120 kg(N)?hm-2?a-1水平的幼苗, 這可能是180 kg(N)?hm-2?a-1的氮添加水平已接近香椿幼苗能夠承受的閾值, 幼苗葉片中與光合作用相關(guān)的酶活性已發(fā)生改變, 從而導(dǎo)致對香椿幼苗光合作用促進(jìn)作用減小。魯顯楷等[29]對鼎湖山林下優(yōu)勢樹種的研究也發(fā)現(xiàn), 適量氮沉降在短期內(nèi)有利于光葉山黃皮()、黃果厚殼桂()和厚殼桂()的生長, 但高氮處理[150 kg(N)?hm-2?a-1]已超出植物可承受的程度, 打亂了植物體內(nèi)的生理進(jìn)程, 進(jìn)而降低了植物的光合能力。

總之, 氮沉降在一定程度上顯著促進(jìn)了幼苗生長和生物量的積累, 尤其是根和葉生物量的積累。不同氮添加水平均能提高香椿幼苗葉片光合能力, 最大凈光合速率、表觀量子效率、光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)以及暗呼吸速率等光合參數(shù)隨氮添加量增加呈先增加后降低的趨勢。綜合各項光合參數(shù), 香椿幼苗在120kg(N)?hm-2?a-1水平下光合能力最強(qiáng), 這可能與該水平下幼苗葉綠素含量較高, 從而提高了幼苗對光的利用率有關(guān), 但是180 kg(N)?hm-2?a-1的氮添加水平對香椿幼苗光合能力和生長的促進(jìn)作用減弱。而當(dāng)前我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的總氮沉降量的變化范圍為2.9~75.2 kg(N)?hm-2?a-1[4], 目前的氮沉降狀況能夠促進(jìn)香椿生長, 但如果不采取措施控制氮沉降, 隨著氮沉降的加劇, 香椿幼苗的生長很可能會受到抑制。

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Effects of simulated nitrogen deposition on growth and photosynthetic characteristics of one-year-oldseedlings*

PEI Haofei, GAO Weidong, FANG Jiaoyang, YE Keke, ZHU Yan, HUANG Fang, LI Qingmei**

(Research Institute of Forestry,Chinese Academy of Forestry / Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation, National Forestry and Grassland Administration / State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding, Beijing 100091, China)

With global industrial and agricultural modernization, the characteristics and processes of various ecosystems have been profoundly affected due to increasing nitrogen deposition.is a unique, dual-use plant widely distributed in China. It is used for medicinal purposes and is also a fast-growing timber tree species. To determine the threshold value of nitrogen deposition that could be sustained at the seedling stage ofand to provide some theoretical basis for the cultivation of, a preliminary study was performed to test the response of annualseedlings to nitrogen deposition in summer. Annualseedlings were grown under the simulated nitrogen deposition experiment in summer. Urea was used as the nitrogen source, with six levels of nitrogen addition: 0 kg(N)×hm-2×a-1, 20 kg(N)×hm-2×a-1, 40 kg(N)×hm-2×a-1, 80 kg(N)×hm-2×a-1, 120 kg(N)×hm-2×a-1, and 180 kg(N)×hm-2×a-1. The ground diameter, seedling height, biomass, and photosynthesis ofseedlings were then measured. The results showed that nitrogen addition contributed to an improvement in the diameter, height, and biomass ofseedlings. Ground diameter, height, and biomass were the highest after the addition of 180kg(N)×hm-2×a-1nitrogen and were 42.5%, 64.4%, and 304.9% higher, respectively, than the control values. The biomass ofseedlings was distributed more to the root and leaf. The SPAD of seedling leaves increased with increasing levels of nitrogen addition. At the highest nitrogen addition of 180 kg(N)×hm-2×a-1, SPAD values were 73.9% higher than the control. The apparent quantum yield (AQY), maximum net photosynthetic rate (nmax), light saturation point (LSP), light compensation point (LCP), and the dark respiration rate (d) increased at first and then decreased with increasing levels of nitrogen addition. Except forLCP, which was highest at 80 kg(N)×hm-2×a-1, AQY,nmax, LSP, anddwere the highest at 120 kg(N)×hm-2×a-1. This study showed that a certain level of nitrogen addition could promote the growth and enhance the photosynthetic ability ofseedlings. However, there is a limit to the nitrogen deposition level tolerance ofseedlings and when the nitrogen level increases to a certain point, photosynthetic ability begins to decline.

Nitrogen deposition;seedlings; Growth increment; SPAD; Photosynthetic capacity

, E-mail: liqm99@163.com

Mar. 6, 2019;

Jul. 23, 2019

S792.33

2096-6237(2019)10-1546-07

10.13930/j.cnki.cjea.190168

李慶梅, 主要從事林木種苗研究工作。E-mail: liqm99@163.com

裴昊斐, 主要從事林木種苗研究。E-mail: 1393420815@qq.com

2019-03-06

2019-07-23

* The study was supported by the Subsidies for the Operation of the North Forest Seed Quality Inspection and Testing Center of the State Forestry Administration of China (2018-LYPT-ZJ-160002); the Special Funds for Key Laboratory of Forest Cultivation, Forestry Research Institute, Chinese Academy of Forestry Sciences (ZDRIF201701); and the Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund of China (CAFYBB2017SY008).

* 國家林業(yè)局北方林木種子質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心運(yùn)行補(bǔ)助(2018-LYPT-ZJ-160002)、中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項資金(ZDRIF201701)以及中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項基金(CAFYBB2017SY008)資助

裴昊斐, 高衛(wèi)東, 方嬌陽, 葉可可, 祝燕, 黃放, 李慶梅. 模擬氮沉降對一年生香椿幼苗生長和光合特性的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(中英文), 2019, 27(10): 1546-1552

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