遮阴对红松苗木生长及光合生理的影响

摘要

[目的]阔叶红松林作为地带性顶级植被，可以维持生态平衡等功能，红松作为建群树种在更新过程中对光环境十分敏感，因此探究红松幼苗最佳生长光环境，为天然林和人工林阔叶红松林营建与维系提供理论依据。[方法]以草河口实验林场苗圃地2 a生红松（Pinus koraiensis）实生苗为研究对象，人为构建不同遮阴处理（CK和L1～L4处理，透光度依次为100%、76.4%、62.3%、39.8%和19.8%），对红松生长及光合特征指标进行测定，考察不同遮阴处理对红松苗木生长及光合生理的影响，筛选红松苗木生长的较优光环境。[结果]2021—2024年，L4处理红松幼苗的苗高、地径和连年生长量始终显著低于其他处理。L1处理的红松幼苗成活率最高（96.7%），且茎生物量和总生物量较L4处理分别高238.8%和194.4%。L2处理的叶生物量和根生物量较L4处理高184.4%和162%。L1处理的质量指数较CK和L4处理高126.4%和134.2%。在非全光处理下，红松针叶的叶绿素含量均随遮阴强度的增加而升高，L4处理的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均处于最高水平。6月时，L1处理淀粉含量较CK和L4处理分别高19.9%和51.3%。10月时，L1处理可溶性糖含量较其他处理（CK,L2、L3和L4处理）高11.0%、21.1%、14.0%和11.6%,L1和L2处理针叶可溶性糖含量变化趋势呈“N”形。随着遮阴强度的增加F_o和F_m均表现为先降低后升高。叶绿素快相荧光参数曲线I相时，L1处理的V_t值比CK高1.16%,PSII最大光化学效率（F_V/F_m）和PSII潜在活性（F_v/F₀）在轻度遮阴环境下（L2处理）达到最大。[结论]2a生红松幼苗在透光率62.3%～76.4%光环境中综合表现最优，在此范围内的生长状况最好，连年生长量、生物量积累、光合产物分配和光合器官功能均处于最佳状态，能够充分利用光能并在生长季合理分配利用光合产物。在红松更新进程中，可通过调控林窗或疏伐等措施以改变光照环境进而优化幼苗生长条件。

关键词

红松 / 遮阴 / 非结构性碳水化合物 / 叶绿素快相荧光动力学特征

基金资助

国家重点研发项目子课题（2022YFD2201002-04）