栓皮栎叶片和枝条非结构性碳水化合物调配关系研究

作者：魏龙鑫; 章异平^*; 李艺杰; 张玉茹

来源：南京林业大学学报(自然科学版), 2021, 45(02): 96-102.

• 栓皮栎
• 非结构性碳水化合物(NSC)
• 可溶性糖
• 淀粉
• 叶片
• 枝条
• 碳调配

【目的】探索非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates, NSC)在落叶树种栓皮栎(Quercus variabilis)不同器官间的分配格局与调配机制,为进一步掌握树木生长规律并评估栓皮栎群落的固碳潜力提供参考。【方法】2016年5月—2017年6月,以秦岭东段栓皮栎为研究对象,通过旬尺度和月尺度相结合的周期性采样方法取得栓皮栎1、2年生枝条以及当年生健康叶片样品,采用蒽酮浓硫酸法测定栓皮栎叶片和枝条NSC的组分含量及变化。此外,对栓皮栎叶片物候进行周期性观测,测量叶片长度,运用Gompertz函数拟合叶片生长曲线,得到叶片物候主要日期阶段的变化。【结果】(1)栓皮栎叶片和枝条的NSC组分含量均随时间呈明显的动态变化(P<0.05),叶片的NSC含量(质量分数)均值(8.94%)高于枝条的(7.90%)。(2)栓皮栎叶片和枝条的NSC组成均以可溶性糖为主,分别占62.5%和63.5%,这可能是本研究区栓皮栎对暖干生境的生理生态适应的结果。(3)两器官间NSC及其组分含量的显著性差异,主要出现在生长季前期(4—6月)和后期(10月),主要原因是两器官在碳存储和碳消耗的阶段存在功能性差异。生长季前期,枝条为萌芽展叶消耗能量,而叶片通过光合作用积累NSC;生长季后期,枝条为下一年树冠重建储存能量,而叶片光合作用减弱。(4)除可溶性糖与淀粉比值外,NSC及其组分含量在两器官间的Pearson相关系数均不显著。在生长季前期(3—6月),叶片和枝条NSC含量高度极显著正相关(R=0.986,P<0.001),但存在15～20 d的滞后。【结论】栓皮栎生长过程中叶片和枝条器官的碳水化合物储量表现出动态调配变化,但并非线性关系,可能是受滞后因素影响的非线性关系。因此,在使用模型估算栓皮栎群落固碳潜力时,需综合考虑碳分配在不同器官间的时滞效应。

• 单位
  河南科技大学