高氮和低光强限制南亚热带森林演替树种的光合能量利用

摘要：

本文利用CO2交换系统和叶绿素荧光方法研究南亚热带森林的阳生或群落演替早期树种荷木(Schima superba)、中生性或群落演替中期树种红椎(Castanopsis hystrix)和耐荫或群落演替后期树种黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)的叶片光合速率和光合能量利用对高氮和光强的响应.3种供试树种在高氮和高光强下(HNHL)植株叶片的净光合速率(Pn)比在低氮和高光强(LNHL)下高,低氮限制了高光强下植株叶片的Pn;高氮和低光强下(HNLL)的植株也有明显低的Pn,低光强限制了高氮下植株的Pn.Pn对氮的响应依赖于氮的水平和生长的光强状况.荷木和红椎的HNHL,LNHL和HNLL植株叶片有相似的F'v/F'm.而黄果厚壳桂HNHL植株的F'v/F'm较LNHL和HNLL高(P<0.05).在光强0～1200μmol·photo·m-2·s-1,黄果厚壳桂的HNHL植株有高的光化量子产率(△F/F'm),而这一效应并不反映在阳生树种荷木和中生性树种红椎上.在光强0～2000μmol·photo·m-2·s-1,荷木的LNHL植株叶片用于光化反应的吸收光能占18.2%,较HNHL高,并显著高于HNLL(P<0.05);红椎的LNHL植株亦有较HNHL和HNLL植株高的光化能量利用,而黄果厚壳桂的HNHL植株的光化能量利用部分则较LNHL和HNLL高.3种供试树种的HNLL植株均有低的光化能量利用和光合电子传递速率.高氮和低光强对耐荫或群落演替的后期树种黄果厚壳桂光合能利用的影响较群落演替的早期树种荷木和中期树种红椎大.在当前氮沉降的持续增高和频繁出现的阴霾或灰霾天气情况下,氮沉降可能会导致南亚热带耐荫性树种的退化,而演替早期树种和中期树种有较好的忍耐性,从而能够竞争到更多的资源成为生态系统的优势种.因此,氮沉降可能导致地带性森林群落退化,也可能会减缓植物群落的正向演替进程.

关键词：南亚热带森林、演替植物、高氮浓度、光合能的分配

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分类号：S7(林业)

资助基金：中国科学院知识创新工程重要方向性项目KSCX2-SW-133;国家自然科学基金30428022;30770328;广东省自然科学基金07006917

在线出版日期：2009-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：464-474