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气候变化背景下的干旱和不断加剧的大气氮沉降已成为全球变化的两个主要特征,直接或间接地影响植物生长与生理。液流密度和冠层生理特征,例如叶片水势、光合速率、叶片和枝条的非结构性碳含量等指标与植物的生长和生理密切相关。尽管已经有大量的研究关注了植物生长和生理对干旱或氮沉降的响应,但植物液流密度和冠层生理特征对干旱和氮沉降双重作用如何响应仍不清楚。毛竹(Phyllostachys edulis)作为我国分布面积最广,经济价值最大的用材与经济竹种,自然分布在我国西南地区,而该区干旱以及氮沉降风险在逐年加剧,因此研究毛竹的液流密度和冠层生理特征对干旱与氮沉降的响应可以为模型预测及参数化、竹林经营管理和制定竹林可持续经营对策提供科学依据。因此,本研究选取四川蜀南竹海毛竹林为研究对象,采用模拟气候变化的降雨减少和氮添加及其交互作用的野外控制实验,研究不同年龄毛竹液流密度及冠层生理特征对降水减少和氮添加的响应。模拟林内穿透雨减少与氮添加控制试验,为随机区组设计的大型原位实验,每个处理面积为20×20 m2,4个重复;在2017-2018两个生长季(5-9月)期间,采用原位观测、热消散探针技术、C13稳定同位素测定等方法,研究了减雨和氮添加处理下不同年龄(一、二、三度竹)毛竹的茎干液流密度(sap flow density,Js)的动态变化及其与叶片水势(leaf water potential,?leaf)、失膨水势点(turgor loss point,?TLP)、气孔密度(stomatal density)和大小(stomatal size)、最大气孔导度(the maximum stomatal conductance,gw(max))之间的关系;研究不同年龄毛竹的光饱和净光合速率(the light saturated maximum photosynthesis rate,Pmax)、叶面积指数(leaf area index,LAI)非结构性碳含量(nonstructural carbohydrate,NSC)对减雨和氮添加处理的响应,以及光合速率与夜间液流密度(nocturnal sap flow density,nocturnal Js)、内禀水分利用效率(intrinsic water use efficiency,WUEi)之间的关系。本研究旨在揭示毛竹液流密度和冠层生理指标对减雨和氮添加的响应规律及不同年龄的变异,并阐明不同年龄毛竹液流密度和冠层生理指标的响应机制。主要研究结果如下:(1)2017年与2018年减雨处理使土壤含水量(soil water content,SWC)分别比对照降低31.4%(p<0.01)和35.6%(p<0.01);氮添加处理对SWC无影响,且氮添加对减雨处理下的SWC也无影响。减雨处理对土壤全氮含量无影响;氮添加使土壤全氮含量提高了17.5%(p=0.02);减雨对氮添加处理下的土壤全氮含量无影响。减雨使成竹量降低了29.8%(p=0.03);氮添加对成竹量无影响;且氮添加对减雨处理下的成竹量也无影响。(2)减雨分别使毛竹Js和Pmax降低了28.3%(p=0.01)和14.4%(p=0.01),但对WUEi无影响,这可能导致了LAI的下降(p=0.03);而氮添加对Js无影响,但分别使Pmax和WUEi上升了56.9%和12.2%,这可能引起了LAI的上升(所有p=0.01);此外,氮添加缓解了减雨对毛竹Js、Pmax影响,这可能带来了LAI的上升(所有p=0.01)。(3)减雨显著降低了ψpre和ψmid,这可能是由于减雨处理下gs无变化,但ψTLP显著降低引起的(所有p=0.01);氮添加显著提高了ψpre和ψmid,这可能是由于下降的gs和上升的ψTLP引起的(所有p=0.01);另外,氮添加与减雨对ψpre和ψmid的交互作用不显著。(4)减雨与氮添加对不同年龄毛竹液流密度和光合作用的影响不同,其中减雨使二度竹Js和Pmax分别降低了42.9%(p<0.05)和11.1%(p<0.01),但对一度竹和三度竹无影响;氮添加只降低了二度竹的Js(p=0.04),但提高了三个年龄毛竹的Pmax(所有p<0.01);此外,氮添加缓解了减雨处理下二度竹Js和Pmax的下降(p<0.01)。主要结论有:穿透雨减少处理一定程度上降低了毛竹液流密度和光合作用,氮添加对液流密度没有影响但提高了光合作用,氮添加缓解了减雨的水分胁迫对毛竹液流密度和光合作用的影响;穿透雨减少显著降低了叶片水势,失膨水势点,光饱和净光合速率;氮添加则提高了上述指标,且氮添加缓解了干旱对水分利用和光合作用相关生理指标的影响。不同年龄毛竹对穿透雨减少和氮添加的响应存在差异,其中在干旱时三度竹相比一度竹更加倾向保守策略。