摘要：文章以遼寧省鐵嶺市的油松為研究對象，設(shè)4個光照處理，即100%光照（對照CK）、60%光照、30%光照、10%光照，分析不同遮蔭條件下對油松幼苗光合特性以及固碳能力的影響。結(jié)果顯示，60%光照處理的凈光合速率高于其他處理；100%光照（對照CK）處理的蒸騰速率最高，其次為60%光照處理；60%光照、30%光照、10%光照處理的葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)低于100%光照（對照CK）處理，各處理的葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)在13：00最低；各處理的葉片氣孔限制值從大到小順序依次為10%光照、30%光照、60%光照、100%光照（對照CK）處理；100%光照（對照CK）處理的氣孔導(dǎo)度高于其他處理；60%光照條件下，7、8月份的日固碳量高于其他處理，100%光照（對照CK）條件下，9、10月份的日固碳量高于其他處理。試驗表明，60%光照條件有利于促進(jìn)油松幼苗光合特性的發(fā)揮、增強油松幼苗的固碳能力。

關(guān)鍵詞：油松幼苗；遮蔭；光合特性；固碳能力

收稿日期：2023-03-10

作者簡介：劉一江（1987—），女，助理工程師，主要從事林業(yè)改革發(fā)展工作。E-mail：cz13945136819@163.com

油松為松科針葉常綠喬木，樹皮下部呈灰褐色，大枝平展或斜向上，小枝粗壯，胸徑可達(dá)1 m，高度可達(dá)25 m。油松作為中國特有的陽性樹種，具有深根性、抗瘠薄、喜光、抗風(fēng)等特點，適宜生長在土層深厚、排水良好的酸性、中性等土壤中。光照是影響油松幼苗光合特性及固碳能力的重要因素之一，因此研究不同遮蔭條件下油松幼苗光合特性及固碳能力的影響對油松種植具有重要的參考價值。

1? 材料和方法

1.1? ?試驗地點

試驗地點在遼寧省鐵嶺市林業(yè)苗木試驗基地，位于東經(jīng)123°27′～125°06′，北緯41°59′～43°29′之間，地勢大體為東高中低、北高南低，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季溫?zé)岫嘤辏昶骄鶜鉁?.9 ℃，年降水量600 mm[1]。試驗地土壤為棕壤土，堿解氮含量47.53 mg·kg-1、速效磷含量6.9 mg·kg-1、速效鉀含量102.23 mg·kg-1，pH 7.56。

1.2? ?試驗設(shè)計

試驗以三年生油松幼苗為研究對象，采用盆栽試驗，塑料盆規(guī)格高為16.5 cm、盆口直徑為17.0 cm。每個塑料盆中放入2 kg的試驗地棕壤土，共設(shè)4個光照處理，即100%光照（對照CK）、60%光照、30%光照、10%光照，每個處理種植50株油松幼苗。

油松幼苗于2020年4月1日定植，緩苗后60 d時進(jìn)行隨機分組，將油松幼苗移栽到搭建好的遮蔭棚中，遮蔭棚之間的距離為2 m。100%光照（對照CK）處理為不搭設(shè)遮蔭網(wǎng)，棚內(nèi)光照度為全光照；60%光照處理為搭設(shè)1層遮蔭網(wǎng)，棚內(nèi)光照度為全光照的60%；30%光照處理為搭設(shè)2層遮蔭網(wǎng)，棚內(nèi)光照度為全光照的30%；10%光照處理為搭設(shè)3層遮蔭網(wǎng)，棚內(nèi)光照度為全光照的10%。遮蔭棚四周與上方遮蔭網(wǎng)的層數(shù)相同。油松幼苗每2 d澆水1次，每次澆水量相同。

1.3? ?測定項目與測定方法

1.3.1 光合性能指標(biāo) 采用Li-6100便攜式光合作用測定儀測定油松葉片凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、氣孔導(dǎo)度等參數(shù)。測定周期為2022年7月1日—10月30日，每隔10 d測定1次，測定時要避開陰雨天氣，在晴朗無風(fēng)的天氣下進(jìn)行，每次測定時間為7：00—17：00，每隔2 h測定1次。每次測定時，各處理選擇位于植株中部的二年生針葉，從中選取具有代表性的3片針葉，記錄每片針葉的測定值2～3個，計算其平均值。

根據(jù)公式計算油松葉片氣孔限制值：氣孔限制值（LS，%）= 1-胞間摩爾系數(shù)（Ci）/大氣CO2摩爾分?jǐn)?shù)（Ca）。

1.3.2 日固碳量 每個處理選擇10株油松幼苗，以凈光合速率曲線與時間橫軸圍合的面積計算凈同化量，以此為基礎(chǔ)，計算每株油松幼苗當(dāng)日凈同化量（P），按照公式WCO2=P·44/1 000（44/1 000為CO2的摩爾質(zhì)量）換算成當(dāng)日固定的CO2數(shù)量。

1.4? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

采用Excel 2010收集和整理試驗相關(guān)數(shù)據(jù)；采用LSD法分析各處理間的差異顯著性，P＜0.05為差異顯著[2]。

2? 結(jié)果與分析

2.1? ?不同光照處理對油松葉片凈光合速率的影響

不同光照條件下，油松葉片的凈光合速率差異顯著（P＜0.05），且隨著時間的變化呈先上升后下降的趨勢（圖1）。在7：00—17：00時間范圍內(nèi)，60%光照處理的凈光合速率高于其他處理，最大值出現(xiàn)在11：00，為3.3 mmol·m-2·s-1；其次為100%光照（對照CK）處理，凈光合速率最大值出現(xiàn)在11：00，為2.7 mmol·m-2·s-1；最后為30%光照處理和10%光照處理，凈光合速率最大值也出現(xiàn)在11：00，分別為2.5和2.2 mmol·m-2·s-1。60%光照處理的凈光合速率最大值比100%光照（對照CK）處理提高了21%，比30%光照處理和10%光照處理提高了44%和49%。

2.2? ?不同光照處理對油松葉片蒸騰速率的影響

與凈光合速率變化趨勢相同，不同光照條件下，油松葉片的蒸騰速率差異顯著（P＜0.05），且隨著時間的變化呈先上升后下降的趨勢（圖2）。在7：00—17：00時間范圍內(nèi)，100%光照（對照CK）處理的蒸騰速率高于其他處理，最大值出現(xiàn)在13：00，為1.0 mmol·m-2·s-1；其次為60%光照處理，蒸騰速率最大值出現(xiàn)在13：00，為0.84 mmol·m-2·s-1；最后為30%光照處理和10%光照處理，蒸騰速率最大值也出現(xiàn)在13：00，分別為0.77和0.75 mmol·m-2·s-1，這可以說明在不遮蔭條件下，光照會加劇油松幼苗的蒸騰速率。

2.3? ?不同光照處理對油松葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)的影響

油松葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)在不同光照處理下差異顯著（P＜0.05），且隨著遮蔭程度的增加呈先下降后上升的趨勢（圖3）。60%光照、30%光照、10%光照處理的葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)低于100%光照（處理CK）處理。各處理的葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)在7：00—13：00時間范圍內(nèi)呈下降趨勢，在13：00達(dá)到最低值，其中60%光照、30%光照、10%光照處理分別為236.0、234.0、230.0 mmol·m-2·s-1；13：00以后，各處理的葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)恢復(fù)上升趨勢。

2.4? ?不同光照處理對油松葉片氣孔限制值的影響

油松葉片氣孔限制值在不同光照處理下表現(xiàn)不同，除10%光照處理外，其他光照處理的葉片氣孔限制值均呈先上升后下降的趨勢（圖4）。各處理的葉片氣孔限制值在13：00均為最高值，100%光照（對照CK）、60%光照、30%光照、10%光照處理的葉片氣孔限制值分別為0.36、0.38、0.39、0.46。在7：00—17：00時間范圍內(nèi)，10%光照處理的葉片氣孔限制高于其他處理，各處理的葉片氣孔限制值從大到小順序依次為10%光照、30%光照、60%光照、100%光照（對照CK）處理。

2.5? ?不同光照處理對油松葉片氣孔導(dǎo)度的影響

油松葉片氣孔導(dǎo)度隨著遮蔭程度的增加呈先上升后下降的趨勢（圖5），不同光照處理的氣孔導(dǎo)度日均值差異顯著（P＜0.05）。在7：00—17：00時間范圍內(nèi)，100%光照（對照CK）處理的油松葉片氣孔導(dǎo)度高于其他處理，最大值出現(xiàn)在11：00，為0.034 mmol·m-2·s-1；其次為60%光照處理，氣孔導(dǎo)度最大值出現(xiàn)在13：00，為0.032 mmol·m-2·s-1；最后為30%光照處理和10%光照處理，氣孔導(dǎo)度最大值也出現(xiàn)在11：00，分別為0.028和0.026 mmol·m-2·s-1。

2.6? ?不同光照處理對油松幼苗日固碳量的影響

由表1可知，不同光照處理的油松幼苗日固碳量差異顯著（P＜0.05）。60%光照條件下，7、8月份的油松幼苗光合日固碳量分別為4.45和4.55 g·m-2·d-1；100%光照（對照CK）條件下，7、8月份的油松幼苗光合日固碳量分別為3.03和4.38 g·m-2·d-1；60%光照處理比100%光照（對照CK）處理分別提高10.1%和13.0%，其他處理則低于100%光照（對照CK）處理。100%光照（對照CK）條件下，9、10月份的油松幼苗日固碳量分別為1.84和1.34 g·m-2·d-1，高于其他處理。

3? 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，遮蔭處理對油松幼苗光合特性及固碳能力產(chǎn)生不同的影響[3]。在凈光合速率方面，60%光照處理高于其他處理；在蒸騰速率方面，100%光照（對照CK）處理最高，其次為60%光照處理，這表明在高光強度下油松幼苗具有較強的蒸騰潛力；在葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)方面，60%光照、30%光照、10%光照處理低于100%光照（對照CK）處理，各處理的葉片胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)在13：00最低；在葉片氣孔限制值方面，各處理從大到小順序依次為10%光照、30%光照、60%光照、100%光照（對照CK）處理，這表明遮蔭面積越大、光合作用特性發(fā)揮得越??；在氣孔導(dǎo)度方面，100%光照（對照CK）處理高于其他處理，而氣孔導(dǎo)度越大、葉片胞間CO2濃度越大；在日固碳量方面，60%光照條件下，7、8月份的油松日固碳量高于其他處理，100%光照（對照CK）條件下，9、10月份的油松日固碳量高于其他處理，這說明在強光照條件下，油松幼苗具有較強的固碳能力。綜上所述，60%光照條件有利于促進(jìn)油松幼苗光合特性的發(fā)揮、增強油松幼苗的固碳能力。

參考文獻(xiàn)

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