林业科学

作者：杨梦佳1,2,邹显花1,*,郭志娟1,彭钊1,何妍1,彭志远1,姚必达1,黄国敏1,朱丽琴1,黄荣珍1

单位：1. 南昌工程学院　流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室　南昌 3300992. 深圳世源工程技术有限公司　深圳 518103

关键词：13C标记')">13C标记,杉木,不同家系,2浓度升高')">CO2浓度升高,光合碳分配

基金：国家自然科学基金地区基金项目（32160361）；赣鄱俊才支持计划-主要学科学术和技术带头人培养项目——青年人才（20232BCJ23043）；南昌工程学院大学生创新创业训练计划项目（S202411319009，省级）；南昌工程学院2021年引进高层次人才科研启动项目（2021kyqd002）。

目的: 探究2个杉木家系幼苗在不同CO2浓度下对外源碳的固定及其光合碳在不同器官中的运输与分配规律，为揭示杉木固碳及光合碳分配策略对CO2浓度升高的响应机制提供理论依据。方法: 以南方林区广泛种植的洋口No.020和No.061杉木幼苗为对象，设置对照CO2浓度（400±50） μmol·mol?1（C400）及CO2浓度分别升高到（800±50） μmol·mol?1（C800）和（1 000±50） μmol·mol?1（C1 000）这3个CO2浓度梯度，利用13C标记法对不同浓度CO2进行标记，量化示踪标记后不同阶段各杉木家系幼苗固定的光合碳在各组织器官的流向和分配，分析幼苗净光合速率、各器官生物量分配比例及生长差异，阐明不同CO2浓度条件下各杉木家系幼苗的固碳能力及光合碳的体内分配规律差异。结果: 在不同CO2浓度处理下，各杉木家系幼苗的各组织器官的13C分配和生物量分配比例均大致呈现叶>茎>根的规律。随着CO2浓度增加，各杉木家系幼苗的净光合速率与各器官δ13C值总体上随之增加；No.020加快对根的13C运输，表现为处理1天后，C800与C1 000处理下根的13C分配比例分别较C400处理增加50.40%和109.63%。CO2处理浓度亦影响各杉木家系幼苗的光合碳分配策略，进而改变生物量分配。30 天后，相较C400处理：C800与C1 000处理下的No.020地上部13C分配比例分别增加了6.23%和6.03%，No.020茎的13C分配比例分别增加了39.50%和50.31%（P<0.05），No.061根系13C分配比例分别增加了22.40%和70.26%（P<0.05），No.061茎的13C分配比例分别减少了2.45%和15.10%（P<0.05）；C1 000处理下No.061茎的生物量分配比例减少12.44%，根的生物量分配比例增加5.22%。结论: 正常大气CO2浓度下，No.020杉木幼苗具有更强的代谢转运能力。CO2浓度升高促进2个杉木家系幼苗提高净光合速率，增加光合碳合成，促进No.020杉木幼苗加快对光合碳的向下运输，并影响2个基因型杉木的光合碳分配策略，其中，No.020倾向于向地上部尤其是茎中储存光合碳，而No.061倾向牺牲茎的光合碳分配以增加根系光合碳供给。

来源：2024年第12期

《林业科学》期刊编辑部

查看林业科学杂志2024年第12期