薛思雷，董希文 ，王慶成，曲永艷

(1. 哈爾濱市林業(yè)科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150029；2. 東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

不同光環(huán)境對(duì)蒙古櫟苗木生長(zhǎng)和形態(tài)特征的影響

薛思雷1，董希文1，王慶成2，曲永艷1

(1. 哈爾濱市林業(yè)科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150029；2. 東北林業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

設(shè)置了4種光環(huán)境(全光、75%光、50%光、25%光)，通過(guò)對(duì)蒙古櫟(Quercusmongolica)苗木生長(zhǎng)和形態(tài)等指標(biāo)的測(cè)定，研究蒙古櫟苗期對(duì)光的適應(yīng)性。結(jié)果表明：隨著光照程度的減弱，苗高、根冠比和比葉質(zhì)量(LMA)呈上升趨勢(shì)；蒙古櫟地徑和葉面積呈下降趨勢(shì)；整株生物量在75%光處理時(shí)最大。結(jié)果證實(shí)：蒙古櫟在幼苗時(shí)期具有一定的耐陰性，較適應(yīng)75%的光環(huán)境。

蒙古櫟；光環(huán)境;遮陰；生長(zhǎng)；形態(tài)特征

AbstractFour kinds of light environment (all-optical , 75% light , 50% light & 25% light) were established. Through determining the growth & morphology characteristics, the light adaptability ofQ.mongolicaseedings was determined. Result shows that height growth, root shoot ratio,LMAofQ.mongolicaincrease with the decreas of illumination degree; basal diameter growth and leaf area ofQ.mongolicaseedings decrease with the increase of shading degree;the whole plant biomass ofQ.mongolicaunder 75% natural light treatment are the largest. Result suggests thatQ.mongolicahave certain shade-tolerant at the seedling stage；Q.mongolicais adaptable to 75% light environment.

KeywordsQuercusmongolica;luminous environment；shading; growth; morphology

蒙古櫟(Quercusmongolica)是中國(guó)東北東部山區(qū)闊葉紅松林主要伴生樹(shù)種[1-3]，也是東北林區(qū)重要的闊葉用材樹(shù)種。該樹(shù)種造林歷史尚短，人工林面積極為有限，對(duì)其耐蔭性的研究尚少。采用盆栽的方法研究了遮陰條件下蒙古櫟苗木的生長(zhǎng)和形態(tài)特征，確定蒙古櫟對(duì)不同光環(huán)境的適應(yīng)途徑和機(jī)制，為蒙古櫟的人工營(yíng)造、現(xiàn)有林的合理經(jīng)營(yíng)和林下天然更新提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)尖砬溝森林培育實(shí)驗(yàn)站位于(127°26′—127°39′ E，45°23′—45°26′ N)長(zhǎng)白山系張廣才嶺西坡小嶺余脈，平均海拔300 m，年平均氣溫2.8 ℃，平均降水量723 mm，年均蒸發(fā)量1 093 mm。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料與處理

2.1.1 苗木定植 2010年5月初，選取2年生實(shí)生苗木120株，隨機(jī)分成4組，每組30株，每桶1株，植入塑料桶中?；|(zhì)為暗棕壤和沙混合物，土、沙比例為3∶1。

2.1.2 遮光處理 試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，其中3個(gè)處理設(shè)在高2 m的遮陽(yáng)棚內(nèi)，另一處理置于裸地。4個(gè)處理的相對(duì)光強(qiáng)為100%(FL)、75%(LS)、50%(MS)、25%(HS)。

2.1.3 田間管理 試驗(yàn)期間，根據(jù)需要等量澆水，人工除草和防治病蟲(chóng)害。

2.2 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定

分別于2010和2011年的5月初測(cè)量苗高和地徑，9月末從每處理中選取3株苗木，分別收獲根、枝、葉，然后在65 ℃下烘干至恒質(zhì)量，稱(chēng)質(zhì)量。

2.3 葉面積和比葉質(zhì)量的測(cè)定

分別于2010和2011年8月，從每處理中隨機(jī)選取5株苗木，每株苗木取5～10片葉子。用Epson數(shù)字化掃描儀掃描，用Photoshop7.0計(jì)算葉面積[4]。用直徑為0.864 cm打孔器打孔，每片葉子打5～10個(gè)圓片，然后在105 ℃下殺青10 min，65 ℃下烘干至恒質(zhì)量，稱(chēng)質(zhì)量，即可計(jì)算出比葉質(zhì)量(LMA)[5]。

2.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS13.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，用LSD法進(jìn)行多重比較。用SigmaPlot10.0作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同光照處理對(duì)蒙古櫟生物量及根冠比的影響

結(jié)果表明：兩年間，蒙古櫟的根、葉和整株生物量均在LS處理時(shí)達(dá)到最大，且隨著光照程度的減弱呈先上升后下降的趨勢(shì)。根冠比均隨著光照程度的減弱而減小(P>0.05)，枝生物量沒(méi)有明顯的變化規(guī)律且差異也不顯著(P>0.05)。2010年蒙古櫟葉生物量在LS處理時(shí)顯著高于FL和HS處理(P<0.05)，根和整株生物量在4個(gè)處理間相互差異均不顯著(P>0.05)。2011年蒙古櫟根和整株生物量在LS處理時(shí)顯著高于HS處理(P<0.05)，且與FL和MS處理間差異不顯著(P>0.05)；葉生物量在LS處理時(shí)顯著高于FL處理(P<0.05)，且與MS和HS處理間差異不顯著(P>0.05)(表1)。

表1不同光照處理對(duì)蒙古櫟苗木生物量及分配的影響

年份處理根/g枝/g葉/g整株/g根冠比2010年FL5．54±0．37a1．29±0．20a2．01±0．17b8．84±0．59a1．68±0．02aLS9．87±1．37a2．79±0．82a4．06±0．57a16．73±2．59a1．49±0．21aMS7．81±2．86a2．47±1．03a3．06±0．34ab13．64±4．19a1．36±0．19aHS6．42±1．47a2．81±0．93a1．89±0．36b11．11±2．25a1．34±0．11a2011年FL17．10±2．39ab5．70±0．70a4．48±0．25b27．28±3．14ab1．67±0．15aLS19．06±1．16a5．21±0．65a6．78±0．37a31．05±0．73a1．60±0．17aMS16．31±1．57ab5．34±0．50a5．93±0．79ab27．58±2．58ab1．46±0．14aHS13．09±1．29b3．68±0．68a6．09±0．24a22．85±1．85b1．33±0．06a

注：1.表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean ± SE,n=3)；2.同列中不同小寫(xiě)字母表示樹(shù)種在同一年份不同遮陰處理之間具有顯著差異(P<0.05)

3.2 不同光照處理對(duì)蒙古櫟苗木生長(zhǎng)的影響

兩年間，苗高生長(zhǎng)量均隨著光照程度的減弱呈先上升后下降的趨勢(shì)。2010年苗高生長(zhǎng)量在LS處理時(shí)最大，4個(gè)處理間相互差異不顯著(P>0.05)。2011年苗高生長(zhǎng)量在MS處理時(shí)最大，且與其他3各處理間差異顯著(P<0.05)(圖1)。

兩年間，地徑生長(zhǎng)量均隨著光照程度的減弱而減小，HS處理均顯著低于其他3個(gè)處理(P<0.05)(圖1)。

圖1不同光照處理對(duì)蒙古櫟苗木生長(zhǎng)量的影響

注：1.圖中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean ± SE,n=15)2.不同小寫(xiě)字母表示樹(shù)種在同一年份不同處理之間具有顯著差異(P<0.05)，下同

3.3 不同光照處理對(duì)蒙古櫟葉片形態(tài)的影響

兩年間，蒙古櫟葉面積均隨著遮陰程度的減弱呈上升趨勢(shì)。2010年4個(gè)處理間相互差異不顯著(P>0.05)；2011年MS與FL處理間差異顯著(P<0.05)，其他各處理間相互差異不顯著(P>0.05)(圖2)。

兩年間，蒙古櫟LMA均隨著光程度的減弱呈逐漸降低的趨勢(shì)。2010年4個(gè)處理間相互差異顯著(P<0.05)；2011年LS和MS處理間差異不顯著(P>0.05)，其他各處理間相互差異顯著(P<0.05)(圖2)。

圖2 不同光照處理對(duì)蒙古櫟苗木葉面積和LMA的影響

4 討論與結(jié)論

4.1 不同光照處理對(duì)蒙古櫟生物量及其分配的影響

蒙古櫟根冠比隨著光照程度的減弱而逐漸減小，但整株生物量在LS處理時(shí)最大(表1)，說(shuō)明強(qiáng)光促進(jìn)生物量更多地向根部分配，以利于植物捕捉到更多的太陽(yáng)輻射能，更好地適應(yīng)光環(huán)境的變化，Gardiner[6]和Geoff[7]的研究都發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的現(xiàn)象。適度遮陰促進(jìn)蒙古櫟整株生物量的增加，這與王俊峰[8]和Thomas[9]的研究結(jié)果相一致。

4.2 不同光照處理對(duì)蒙古櫟苗木形態(tài)的影響

蒙古櫟苗高在遮陰處理時(shí)大于全光處理，地徑則小于全光處理(圖1)，這與以往研究結(jié)論相一致[10,11]，認(rèn)為弱光環(huán)境下，植物將生物量更多的用于縱向生長(zhǎng)的。說(shuō)明遮陰抑制了蒙古櫟地徑的生長(zhǎng)，促進(jìn)了其苗高的生長(zhǎng)，苗木表現(xiàn)出“細(xì)高”的特點(diǎn)；相反，全光下，苗木則表現(xiàn)出“矮粗”的特點(diǎn)。

蒙古櫟葉面積隨著光照程度的減弱而逐漸增大，比葉質(zhì)量逐漸減小(圖2)，說(shuō)明在遮陰條件下，葉片大而??；全光下，葉片厚而小，這種形態(tài)的變化，有利于植物在低光環(huán)境增大葉面積，從而獲得更多的光能，提高競(jìng)爭(zhēng)力，這與Evans[12]和王博軼[13]的研究結(jié)果相一致。

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EffectsofDifferentLuminousEnvironmentonGrowthandMorphologyCharacteristicsinQuercusmongolicaSeedlings

Xue Silei1, Dong Xiwen1, Wang Qingcheng2, Qu Yongyan1

(1. Academy of Forest in Harbin City, Harbin 150029，China; 2. Northeast Forestry University, Harbin 150040,China)

S792.18

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.007

1005-5215(2017)09-0021-03

2017-07-05

林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201104070 - 03)

薛思雷(1984-)，女，黑龍江嫩江人，碩士，工程師，主要從事森林培育研究.

王慶成(1963-)，男，黑龍江佳木斯人，博士，教授，Email : wqcnefu@163.com