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本文选取太行山南麓地区典型灌木物种—荆条(Vitex negundo)为实验材料,通过设置CK(对照,0gNm-2·a-1)、LN(低氮,5gNm-2·a-1)、MN(中氮,10gNm-2·a-1)、HN(高氮,15gNm-2·a-1)四种不同梯度的施氮水平来模拟氮沉降,研究荆条幼苗生长初期的形态特征、根系特征、光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、酶活性等对氮沉降的响应。主要研究结果如下: (1)不同施氮处理下荆条幼苗的株高、基径、冠幅、叶片数及叶面积在实验后期生长趋势均表现为MN>HN>LN>CK,氮添加水平在10~15gNm-2·a-1时对幼苗生长发育的促进作用最显著。 (2)不同施氮处理下荆条幼苗小细根(0.0<D≤0.5mm)和大细根(0.5<D≤2.0mm)根长、表面积及体积变化均表现为MN>CK>LN>HN。荆条幼苗细根质量、生物量、比根长及比表面积均表现为随施氮量增加而增加,在MN处理下达到最高值随后下降。MN处理下幼苗细根质量与细根生物量较CK均有显著增加,LN与MN处理下细根比根长及比表面积较CK有显著增加。HN处理下幼苗细根各指标较CK均有所增加但不显著,较LN与MN处理均有所降低。 (3)LN、MN及HN处理下荆条幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率与气孔导度较CK有明显增加,最高值均出现于MN处理。胞间CO2浓度变化表现为LN>MN>CK>HN,且MN处理显著高于CK。在人工控制光强的情况下,荆条叶片最大净光合速率、光饱和点、光补偿点及暗呼吸速率均表现为随施氮量的增加而增大,在MN达到最高值随后下降。在人工控制CO2浓度的情况下,不同施氮处理下羧化效率、最大净光合速率、暗呼吸速率及CO2饱和点均表现为随施氮量的增加而增加,在MN处理下达到最高值随后降低。CO2补偿点表现为随施氮量增加而降低。 (4)不同施氮处理下叶片POD(过氧化物酶)活性表现为随种植时间的增加而增大。总体变化表现为MN>LN>CK>HN。叶片SOD(超氧化物歧化酶)活性最高值均出现于MN处理。叶片MDA(丙二醛)含量表现为随种植时间的增加而降低,除30d时MDA最高值出现在LN处理,整个实验期间叶片MDA最高值均出现在对照组。不同施氮处理下荆条细根POD与SOD活性均表现为随施氮量增加而增大,在MN处理下达到最高值随后下降。细根MDA含量最高值出现于HN处理,最低值出现于MN处理,且HN显著高于CK。 (5)株高、基径与叶片POD活性呈极显著正相关,株高、冠幅、叶面积及叶片长度与叶片MDA含量呈极显著负相关。细根生物量与细根POD、SOD活性呈极显著正相关,与MDA含量呈极显著负相关。 (6)荆条幼苗在氮添加水平为10gNm-2·a-1时发育最好,然而在氮沉降浓度超过10gN·m-2·a-1达到15gN·m-2·a-1时,幼苗生长受到一定的抑制作用。