叶片N︰P比与蛋白质︰RNA比对刨花楠生长的调控机制研究

针对国内外缺乏对"叶片N:P比与蛋白质:RNA比如何调控植物生长？"问题系统研究的现状，以我国南方天然常绿阔叶林中的优良常绿阔叶乔木- - 刨花楠(Machilus pauho)为研究对象，采用野外典型样地调查与室内受控实验相结合的方法，通过对刨花楠的生长速率，叶片N、P、RNA与蛋白质含量及土壤N、P含量等因子的测定与分析，探讨叶片N、P含量及其N:P比的变化规律，阐明叶片N:P比与蛋白质:RNA比之间的反馈调节关系，揭示叶片N:P比与蛋白质:RNA比对刨花楠生长的调控机制。该项目成果可为揭示我国亚热带常绿阔叶乔木树种的氮磷化学计量学特征，探讨刨花楠可持续经营技术（如配方施肥技术等）及我国亚热带常绿阔叶树种对全球环境变化（如N沉降等）的响应机制等提供理论指导，并将丰富植物氮磷化学计量学理论。

将生长速率与叶片的N、P 含量及其化学计量比相联系，研究林木生长与营养元素及其环境因子间关系，是探讨森林生态系统对全球环境变化（如N 沉降等）的响应，研究全球环境变化背景下的森林可持续经营技术的重要内容。项目基于生态化学计量学理论与代谢生态学理论，以我国南方天然常绿阔叶林中的优良常绿阔叶乔木——刨花楠(Machilus pauhoi)为研究对象，采用野外典型样地调查与室内受控实验相结合的方法，通过对刨花楠相对生长速率，叶片功能性状、N、P、RNA与蛋白质含量及土壤N、P 含量等因子的测定，从叶片N、P含量及N:P比与林木个体大小及生物量相对生长速率关系，外源N、P添加对林木相对生长速率及叶片N、P养分再吸收效率的影响，叶片蛋白质:RNA比与N:P比关系，叶片N、P含量及其N:P比与土壤N、P含量及其N:P比关系，叶片表型性状与生物量分配关系，比叶面积与叶片C、N、P化学计量关系，呼吸速率与生物量之间的关系等方面对刨花楠进行了系统研究。研究发现：（1）在刨花楠分布区，刨花楠生长主要受P限制；（2）叶片N:P比对林木生物量相对生长速率有显著影响，但不同年龄刨花楠的叶片N:P比与林木相对生长速率相关曲线表现不同；（3）叶片N:P 比与蛋白质:RNA 比间呈显著的幂函数正相关关系，叶片P含量变化与RNA含量变化存在不同步性；（4）在研究区，若对刨花楠人工林施肥一般以中、低N（即纯N量为50-100kg.hm-2.a-1）且N:P比=10的氮磷混施为宜；（5）刨花楠呼吸速率与总生物量之间的异速生长指数高于杉木与马尾松等针叶树种；（6）比叶面积是反映刨花楠生长环境的一项重要表型性状指标。通过研究，揭示了叶片N、P含量及其N:P比对刨花楠生长速率的影响机制，初步探明了刨花楠主要速生丰产机理。研究结果可为开展刨花楠可持续经营技术（如配方施肥技术等）研究、探讨我国亚热带常绿阔叶树种对全球环境变化（如N 沉降等）的响应机制等提供理论指导，丰富了代谢生态学理论与生长速率假说在我国湿润亚热带常绿阔叶林的实践研究。