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本研究通过低N素和高N素两种处理,研究了无性系生长性状、光合性状和N素吸收性状的遗传变异模式,无性系N素效率的差异,以苗茎生物量为准,构建了高效无性系选择指标体系,以期为楸树营养遗传研究和优良无性系的快速选择研究提供理论基础,并从参试无性系中为不同N素环境筛选适宜推广的无性系。本文主要研究结果为以下几点:(1)两种氮素条件下无性系生长性状、光合性状和N素吸收性状的变异不同。在两种氮素条件下无性系生长差异极显著。增加土壤氮素含量后,苗高净增量、地径净增量、单株生物量、净光合速率、叶绿素总量、光能转化效率和各器官含氮量都呈升高的趋势,而硝酸还原酶活力则呈降低的趋势。苗高净增量、净光合速率、叶绿素总量、叶含氮量、茎含氮量、单株生物量和地下部分/地上部分比值在低氮素条件下无性系间变异程度较高,蒸腾速率、硝酸还原酶活力和根系活力则是高氮素条件下变异程度较高。苗高净增量、地径净增量、单株生物量、地下部分/地上部分比值、净光合速率、蒸腾速率、硝酸还原酶活力在两种氮素条件下重复力都达到0.7以上,说明受到强度遗传控制,而叶绿素总量、光能转化效率、根系活力和各器官含氮量的重复力在不同氮素条件下变化较大,说明其受环境因素的影响较大。(2)不同性状对低N胁迫的适应性不同,各性状耐N系数在无性系间的变异程度差异较大,按变异程度大小排列顺序为:根系活力(CV=43.0%)>硝酸还原酶活力(CV=32.6%)>蒸腾速率(CV=27.1%)>叶绿素a含量(CV=16.1%)>叶绿素总量(CV=15.7%)=叶绿素b含量(CV=15.7%)>苗高净生长量(CV=15.3%)>净光合速率(CV=14.2%)>类胡萝卜素含量(CV=14.1%)>光能转化效率(CV=0.7%)。(3)两种N素条件下无性系N素效率的变异不同。低N素和高N素条件下无性系N素吸收效率均值分别为0.035和0.106,变幅分别为:0.026～0.050和0.085～0.122,变异系数为18.5%和11.1%;N素利用效率均值分别为119.714和57.038,变幅分别为:104.773～130.700和53.882～61.622,变异系数为6.4%和4.6%;N素经济利用效率均值分别为31.189和21.981,变幅分别为:26.193～37.249和19.417～28.056,变异系数为11.6%和10.9%;叶N生产力均值分别为78.573和38.883,变幅分别为:61.196～92.712和31.562～50.736,变异系数为13.4%和15.09%。因此,N素吸收效率、N素经济利用效率和叶N生产力在无性系间的变异较高,且不同的N素条件下变异程度不同。(4)由于楸树是用材树种,所以其茎生物量的大小直接影响出材量的高低。通过对茎生物量、N素吸收效率、N素经济利用效率与其他生长性状、光合性状和N素吸收性状的相关分析,筛选出苗高净增量、净光合速率、光能转化效率和茎含N量可作为高产楸树无性系选择指标。(5)以茎生物量为主要因子对参试无性系进行分类。稳定高效型无性系(广适型),包括2-7和2-8,可以在N素含量充足或贫瘠的环境中同时推广造林;9-1和2-8都为狭适型无性系,分别适合在N素较为充足和N素缺乏的环境下栽植。