树木引种对增加区域物种多样性、森林结构和提高森林质量具有十分重要的意义。东北地区树种资源相对匮乏,适宜人工造林的树种相对较少,目前山区多以落叶松为主,平原以杨树为主,且多为纯林,限制了林地生产力水平的提高和林分的稳定性。而引进优良树种是提高林地生产力、生物多样性和人工林生态系统稳定性的重要途径。脂松是北美东北部地区较重要的造林树种之一。因其材质优良,生长迅速和耐低温、干旱、瘠薄的特点,被广泛应用于用材林和防风固沙林建设。脂松原产区具有无霜期短、冬季寒冷干燥、夏季温暖湿润、降水量相对较低等气候特点与我国东北地区相似。

    东北地区幅员辽阔,土壤类型和性质变化较大。其中土壤酸度变化是较明显的指标之一。土壤酸度可以通过直接或间接的途径影响植物根系发育及生理生化过程,限制其生长和发育,因而成为确定引种植物适生范围的重要因素。而不适宜的土壤酸度对植物则是一种环境胁迫。植物对土壤酸度胁迫的反应强度决定了其适应性。脂松在原产区生长的土壤酸度范围是pH2.8～7.9,而土壤pH4.5～6.5较适宜生长,但是其生长的较适宜土壤酸度尚没有明确。脂松在我国东北地区引种栽培区的土壤酸度在pH5.1～6.5,脂松苗木的适生土壤酸度尚不得而知。要实现脂松在东北地区的 扩大栽培,必须了解其对土壤环境的适应性,确定较适的土壤酸度范围。光合作用对环境因子的影响高度敏感,逆境可以使植物的光合强度呈现下降的趋势,而植物体内叶绿素荧光诱导的动力学参数可用来评价环境胁迫光合结构功能的影响,从而探索理想的抗逆性指标。

土壤酸度对脂松苗木针叶色素含量和净光合速率的影响

    土壤酸度对脂松苗木针叶叶绿素a、b、总含量、类胡萝卜素含量和净光合速率均有显著影响其中,pH5.5处理的色素含量和净光合速率显著高于pH6.5、7.5和8.0处理,pH7.5和8.0处理的各项参数值较低。喜树幼苗叶绿素含量有所差异,其中pH5.5～6.5条件下叶绿素含量较高,说明此pH值范围较适宜喜树生长。此外,营养液pH值对欧洲报春的叶绿素含量及光合作用也有显著影响。叶绿素a的主要功能是将汇集的光能转变为化学能,叶绿素b的主要功能是收集光能,叶绿素含量减少表明苗木的光合能力下降,环境适应性较差；类胡萝卜素除了可以吸收光能用于光合作用外,还可以清除逆境或衰老过程中积累的自由基和活性氧。光合速率降低受到气孔因素和非气孔因素两方面的影响:即气孔关闭阻碍了CO2进入叶片,光照造成叶片叶绿体活性的改变,从而破坏了光合器官 .pH5.5处理的叶绿素含量和净光合速率均较高,而pH7.5和8.0处理的较低,表明pH5.5时的土壤酸度较适宜脂松苗木生长。

土壤酸度对脂松苗木针叶叶绿素荧光参数的影响

    土壤酸度对脂松苗木针叶的Fo、Fm、Fv和Fv/Fm均有显著影响。Fo在pH5.5处理时较低,随土壤pH值的升高而升高,pH8.0处理脂松苗木针叶的PSⅡ反应中心受到破坏或可逆失活。Fo常用来度量色素吸收的能量中以热和荧光形式散失的部分,而PSⅡ反应中心的破坏或可逆失活则能引起Fo的增加。Fv/Fm在pH5.5处理时较高,且3次取样中均显著高于其他处理,而pH7.5和8.0处理较低。Fv /Fm反映了PSⅡ的光能转换效率,是PSⅡ的较大光量子产量。与pH5.5处理相比,pH7.5和8.0处理脂松苗木针叶受到的光抑制较大。Fv/Fm降低是植物发生光抑制较明显的特征。