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氮是树木生长的必需养分元素,氮素营养的有效性直接影响着树木的生长,并进而影响生态系统生产力。本文通过研究不同氮素营养水平及不同氮素形态处理下杉木幼苗的养分利用和适应性机制,旨在探索植物潜在的生理生态功能,为耐低氮营养型杉木的育种、筛选和进一步杉木相关耐低氮基因克隆的探索提供一定的理论依据,以培育优良的森林植物及系统地管理森林生态系统。主要研究结果如下:(1)氮素营养的缺乏对于杉木幼苗苗高生长率有抑制作用,整体呈随氮素浓度减少而抑制效果越为明显趋势,并且对于不同家系的影响具有差异。49号家系在正常供氮和低氮胁迫下保持最高的苗高生长率,而在中度和重度胁迫下未显示出生长的优势,此家系对氮素胁迫最为敏感且耐性较低。46号家系在低氮水平下相对其他各家系苗高增长率最高,在中度和重度胁迫下表现明显的生长优势,苗高指标上46号家系耐低氮效果最优。(2)氮素的供应影响着杉木幼苗氮素养分含量及地上地下部分生物量的分配,但不同家系间差异未达到显著水平。杉木幼苗叶片氮含量受氮素供应水平影响最大,其次为根系、茎,且除个别家系都随氮素含量的降低而减少。在生物量分配上,根冠比随氮素供应水平的降低而降低。(3)杉木幼苗的叶绿素含量与氮素营养供应水平均呈正相关。叶绿素a和总叶绿素含量随处理时间变化大于叶绿素b含量。氮素供应水平对杉木幼苗叶绿素荧光特性影响明显。叶绿素荧光Fv、Fm受氮素影响最为明显,在缺氮处理显著降低。叶绿素荧光F0,Fv/F0、Fv/Fm对氮素供应水平响应较弱,在实验初期差异较小,至实验后期在处理第45天与对照出现出现显著差异,整体随氮素水平降低而减小。(4)氮素供应水平对杉木幼苗NR活性有显著影响,但受季节因素影响更大。NR活性在同一处理周期内随氮素供应水平减少而降低,时间上,在夏季达最大值,进入秋季后明显降低。(5)利用主成分分析法,根据相关分析将不同氮浓度处理杉木幼苗生长生理指标的效应指数作为主成分分析的变量,对6个不同家系杉木幼苗在不同氮素供应水平下耐低氮能力排序。在重度缺氮水平下,46号>45号>57号>32号>49号>10号;在中度缺氮水平下,32号>57>46号>45号>49号>10号。在轻度缺氮水平下,32号>49号>57号>45号>46号>10号。(6)杉木幼苗在同等氮素含量不同氮素形态处理下,苗高、叶绿素、叶片氮含量、硝酸还原酶活力在N03--N养分处理下呈现明显优势,其次为混合氮源处理、NH4+-N处理促进作用最弱。混合氮素养分对叶绿素荧光Fm促进作用最强,其次为,N03-N处理,NH4+-N处理最弱。Fv在NH4+-N处理下上升幅度最大,NO3+-N和混合氮源对Fv影响则未发现明显规律。根冠比和Fv/Fm在不同氮素处理下,未见明显差异。杉木幼苗对氮素形态有倾向性偏好,N03--N更有利于杉木幼苗的氮素养分吸收,在施肥时多施硝态氮,少施铵态氮。