杉木不同組織，器官非結構性碳水化合物季節變化特征及其對修枝的響應

摘要：[目的]分析杉本不同組織，器官非結構性碳水化合物（NSC）的季節動態及其對修枝的響應，幫助理解杉木生理特性和生長機制，并為人工林修枝強度的制定提供科學依據。[方法]在杉木人工林中比較了杉木各組織/器官間NSC及其組分含量的差異，并分析了經歷修枝10 a后杉術各組織，器官中NSC及其組分含量的季節動態。[結果]杉木各組織，器官間NSC及其組分含量存在顯著差異。葉片的可溶性糖和總NSC含量最高，平均達到了100.66±2.74 mg·g-1和153.28±3.51 mg.g-1，且葉片的可溶性糖和NSC含量受到葉齡的顯著控制（plt;0.001。而粗根的淀粉含量最高（69.09±5.26 mg g-1），比細根高34.13％。此外，杉木各組織，器官中NSC及其組分含量對修枝缺乏長期響應，但均具有顯著的季節變化特征。其中以葉片中NSC及其組分含量的季節波動最大，在春季初下降，在夏季生長旺盛時持續積累至次年。在1a內，葉片可溶性糖和NSC含量的最高值（1月）比最低值（6月）分別高95.57％和57.61％。相比之下，木質部中NSC及其組分含量的季節波動最小，總NSC含量的范圍在53.42～90.50 mg·g-1之間。[結論]杉木組織，器官中NSC及其組分含量存在顯著的時間變異，且修枝對杉木NSC含量的潛在影響可能在長時間后消失。

關鍵詞：非結構性碳；季節動態；修枝；杉木

中圖分類號：S750 文獻標識碼：A 文章編號：1001-1498（2025）01-0150-10

非結構性碳水化合物（NSC）是植物光合作用的重要產物，主要包括可溶性糖和淀粉，是植物生長生理代謝和應對逆境時重要的能源物質。NSC在植物各組織，器官間的分配格局受到如生理生態過程和功能差異等多種因素的影響。在生理上，葉片作為CO2的同化器官，是植物整體NSC的源，但碳同化速率的不同可能會導致不同葉齡葉片間NSC含量存在差異。在功能上，樹干中樹皮和木質部以及根系中細根和粗根之間的功能差異可能導致不同組織，器官間NSC含量的不同。分析植物不同組織，器官間NSC及其組分含量有助于了解其生理特性和適應環境的能力，并提高對整樹NSC儲量估計的準確性。盡管如此，目前對于成年樹木NSC在不同組織/器官間的分配格局仍缺乏足夠的認知。

樹木體內NSC含量的季節動態能反映出其各階段性碳收支的平衡關系。在生長季，樹木合成的NSC多用于生長發育，較高的碳消耗速率可能導致NSC含量的下降。在生長旺盛期過后，伴隨著氣溫的降低，生長速率的減緩可能導致碳支出逐漸低于碳收入，NSC含量隨之積累。由于成年樹木的年際生長主要集中在冠層，因此有研究表明，樹木葉片NSC含量的季節波動最大，而樹干和根中NSC含量的變化較小。但值得注意的是，也有研究發現興安落葉松（Larix gmelinii （Rupr.） Kuzen）和水曲柳（Fraxinus mandshuricaRupr.）樹干和根系中NSC含量活躍的季節波動州。因此，了解樹木各組織，器官中NSC及其組分含量的季節動態有助于揭示其碳代謝和生長機制，對理解植物生長和生態策略有著重要意義。