干旱胁迫对群众杨光合特性与器官干物质分配的影响OA北大核心CHSSCDCSCDCSTPCD

土壤干旱是北方地区杨树人工林生长和生态效益的重要限制因子.以群众杨(Populus×popularis‘35-44’)扦插苗为研究材料,采用盆栽称重法控制土壤水分,设置正常供水、中度干旱、重度干旱3种水分梯度.分别于2016年9月与2017年9月测定叶片气体交换参数、各器官干重、根冠比、叶经济性状等指标,研究了持续2年干旱胁迫下群众杨扦插苗光合特性与器官干物质分配的变化规律,分析了土壤干旱程度、树龄在“小老树”形成中的作用过程.2016年与2017年中度、重度干旱胁迫下功能叶净光合速率(Pn)受到非气孔限制,与正常供水相比分别降低了36.08％、56.42％;18.47％、5.13％.第一年干旱胁迫下群众杨气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低;第二年干旱胁迫下Gs与正常供水无显著差异,而Tr显著提高,有利于叶片C、N元素的运输分配进而维持较高的Pn.第一年随干旱胁迫程度加剧,群众杨叶片C/N显著提高,光合产物分配趋向于叶器官.第二年中度干旱胁迫下叶片C/N与正常供水相比无显著差异,各器官干重下降幅度均低于2016年,而根冠比显著增加,表明其光合产物主要用于地下部构建以适应中度干旱环境:持续重度干旱则光合产物向茎中的分配比例提高.干旱胁迫导致群众杨功能叶水分利用效率(WUE,Water use efficiency)与光合氮利用效率(PNUE,Photosynthetic nitrogen use efficiency)显著降低,整株氮利用效率(NUE,Whole plant nitrogen use efficiency)显著提高.严重土壤干旱下叶片耗水增强、PNUE下降以及茎木质部碳投资增加可能是群众杨小老树形成的重要原因.