不同降水及氮添加对浙江古田山4种树木幼苗光合生理生态特征与生物量的影响

氮沉降和降水变化的不确定是目前全球变化背景下亚热带地区倍受关注的热点生态学课题,因此,探究降水变化及氮添加对亚热带森林植物生理生态特征及生长的影响可以为探讨全球变化背景下中国亚热带森林动态变化机制及保护和管理提供实验依据。在野外自然条件下,设置了3a的降水与氮添加控制实验,研究降水变化与氮添加对亚热带树木幼苗秃瓣杜英(Elaeocarpus glabripetalus)、枫香(Liquidambar formosana)、木荷(Schima superba)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)生理生态特征及生长的影响。降水处理有3个水平:自然降水(对照,CK),增加30%降水(+H)及减少30%降水(-H);氮素处理有两个水平:自然状态(对照)及添加NH4NO310g.m-.2a-1(+N)。由于亚热带地区土壤pH值偏低,大多数植物生长可能会受到土壤有效磷的限制而非氮限制,所以探讨在亚热带地区氮添加是否会影响树木的光合生理生态特征及生长,同时讨论降水变化与氮素的交互作用对4种树木幼苗的光合特征及生长的影响。实验结果表明:降水与氮素对树木光合生理生态特征及生长是有一定影响的。10 g.m-.2a-1NH4NO3氮添加水平可以提高4种树木幼苗叶片叶绿素含量(P<0.05)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)(P<0.01)、光化学性能指数(PIABS)(P<0.01)以及净光合速率(P<0.05),4种树木幼苗总生物量在氮添加后显著提高了33.06%(P<0.01),因此古田山亚热带常绿阔叶林氮添加可以提高植物的光合性能,促进植物生长;降水变化对树种生理生态特征及总生物量的影响相对氮添加的影响较小,但是在古田山亚热带地区干季,降水对净光合速率(P<0.05)、气孔导度和蒸腾速率(P<0.001)的影响均达到显著水平,同时发现气孔导度对降水的变化更加敏感;降水与氮素的交互作用对树木光合生理生态特征(除PIABS)及总生物量的影响均没有达到显著水平(P>0.05);不同树种间生理指标的差异是由树种生物学特性差异造成,不同树种间总生物量的差异受到氮添加与降水的影响,并且达到极显著水平(P<0.01)。