隔离降雨对马尾松针叶非结构性碳水化合物和碳、氮、磷的影响

植物叶片中的非结构性碳水化合物（NSC）和碳（C）、氮（N）、磷（P）含量可反映植物和生态系统对水分亏缺环境的响应及适应程度。以福建省长汀县25a马尾松（Pinus massoniana）为对象,原位观测分析了3年持续100%隔离降雨对成年马尾松针叶NSC与C、N、P的影响。结果表明：（1）持续隔离降雨导致马尾松针叶NSC含量先显著增加后减少,最终导致针叶NSC含量季节变化消失;且针叶可溶性糖含量、可溶性糖/淀粉比值在后期显著增加;（2）持续隔离降雨使马尾松针叶N含量、P含量、N ： P均表现为前期与对照组差异不显著,后期显著高于对照组;（3）马尾松针叶NSC含量、可溶性糖含量、P含量、N ： P与土壤水分含量呈显著或极显著相关,且均与P含量显著或极显著相关,与N素无相关性。以上研究结果表明,随着土壤水分含量的持续减少马尾松可通过调整针叶中NSC含量的积累及分配和提高针叶N、P含量来适应缺水环境,P含量的增加对NSC含量波动及可溶性糖和淀粉的相互转化起促进作用。     

氮磷添加对巨桉幼苗生物量分配和C:N:P化学计量特征的影响

巨桉(Eucalyptus grandis)是一种优良的速生用材树种, 了解氮(N)和磷(P)对巨桉生长、养分限制、化学计量特征的影响对于科学合理施肥具有重要意义。该实验以巨桉无性系组培苗为研究对象, 通过在酸性紫色土中设置不同施N或施P梯度, 研究巨桉幼苗各器官(根、茎、叶)生物量及碳(C)、N、P的分配和化学计量特征以及巨桉生长的养分限制状况。结果表明: 施N处理对巨桉根茎叶及总生物量的影响极显著, 增加了地上部分的生物量比例而显著降低了根系的生物量比例; 施P对巨桉幼苗总生物量影响不显著, 但显著提高了根的生物量分配比例, 对茎和叶的生物量分配没有显著影响。施N或施P显著改变了巨桉幼苗的N、P含量和化学计量比, 同时也显著影响了土壤与植物N:P的关系。施N可以促使酸性紫色土条件下巨桉对N的吸收而抑制对P的吸收, 施P则促进巨桉幼苗对P的吸收。施N对巨桉幼苗根茎叶的C、N、P分配特征有极显著影响, 而施P对巨桉幼苗根茎叶的C、N、P分配没有显著影响。施N极显著降低了巨桉幼苗N的利用率, 显著提高了P的利用率, 而施P处理极显著降低了巨桉幼苗P的利用率。从巨桉生物量沿施肥梯度和N:P的变化规律可以判断, 当叶片N:P < 15时, 巨桉的生长主要受到N的限制作用。施N可以显著地提高根茎叶的N:P比值, 缓解巨桉缺N的现象, 施P则进一步加剧了N元素的缺乏。     

野外模拟酸雨胁迫下接种外生菌根真菌对马尾松幼苗的缓解作用

外生菌根真菌能够提高宿主植物对外界环境胁迫的抵抗力。主要探讨野外条件下外生菌根真菌对酸雨胁迫下马尾松(Pinus massoniana)幼苗生长、养分元素以及表层土壤的影响,以期为酸雨严重区马尾松林恢复提供科学依据。以2年生马尾松幼苗为材料,采用原位试验,共设置6个处理:p H5.6(对照)处理未接种、对照处理接种、p H4.5酸雨处理未接种、p H4.5酸雨处理接种、p H3.5酸雨处理未接种、p H3.5酸雨处理接种。研究表明:(1)酸雨处理与对照处理相比显著降低了非菌根苗总生物量及各部位生物量(根、茎、叶),对株高无显著影响,接种外生菌根真菌可以缓解酸雨对马尾松幼苗生长的不利影响;(2)与对照处理相比,酸雨处理的非菌根苗的针叶中N、P、Ca含量升高,Mg含量降低,根系中N、P、Ca含量降低,Mg含量随p H的降低先升高后降低。接种外生菌根真菌显著提高了p H3.5酸雨处理的马尾松幼苗根系中N、P、Ca、Mg含量,而对针叶中N、P、Ca、Mg含量无显著影响。(3)在非菌根土壤中,p H3.5酸雨处理与对照处理相比显著降低了土壤中有机质、速效磷、速效钾、可溶性碳、可溶性氮、铵态氮、硝态氮含量,而接种外生菌根真菌显著提高了上述指标。酸雨对土壤阳离子交换量无显著影响。总而言之,接种外生菌根真菌促进了酸雨处理的马尾松幼苗生长、缓解了酸雨对马尾松幼苗养分元素和表层土壤的不利影响,由此可见接种外生菌根真菌是减轻酸雨对马尾松危害的一个重要途径。     

遮荫对青桐幼苗生长性状与化学计量特征的影响

营养元素含量及化学计量比可反映植物器官营养元素的分配及互作关系,亦可反映其营养利用效率及生长环境的养分限制状况。以青桐(Firmiana platanifolia)幼苗为材料,分析4种不同光强(全光照,50%、75%和95%遮荫)对青桐幼苗生长,C、N、P、K含量及其化学计量特征的影响。结果表明:遮荫对青桐幼苗的生长性状、生物量、元素含量和积累量及化学计量比均有显著影响(P<0.05)。苗高和比叶面积随遮荫强度增加而升高,而地径和粗壮度随遮荫强度增加而减小。总生物量在75%遮荫下最大,在95%遮荫下最小。在各遮荫处理下,叶片C、N、P、K含量均大于根和茎,且N含量顺序为叶>根>茎,K含量顺序为叶>茎>根。C、P、K积累量随遮荫强度增大而增加,在75%遮荫下达到最大值,而在95%遮荫下达到最小值。青桐幼苗C∶N和C∶P呈现出相同的变化趋势,随遮荫强度变大先增加后减小,均在50%遮荫下达最大值。青桐各器官N∶P远低于14,即青桐幼苗在不同遮荫条件下的生长严重受N限制。这些结果说明,遮荫可调节青桐幼苗在不同光环境中的养分积累与分配,进而影响生物量。因此,青桐苗期培育宜选75%遮荫,有助于苗高、比叶面积、生物量、养分含量和积累量的增加,而过度遮荫可抑制幼苗生长发育。     

施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响

施肥是苗木培育的重要方式,香樟是乡土珍稀阔叶树种,苗木培育对乡土珍稀树种的保护、繁育、推广具有极其重要的作用,施肥对苗木的生长和发育具有重要的影响。因此,为了探讨香樟幼苗生长及植物体内养分分配对施肥的响应,该研究采用正交设计,设置了氮、磷、钾3因素3水平(N、P:0、3、6 g·株-1;K:0、2、4g·株-1),对盆栽香樟幼苗进行指数施肥。结果表明:(1)氮肥对香樟幼苗苗高、地径、生物量的影响最为显著,磷肥和钾肥的影响则较小;(2)氮素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受氮肥的影响,磷素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受氮肥和磷肥的影响,钾素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受钾肥的影响;(3)香樟幼苗的苗高生长与叶片氮含量、叶片磷含量呈显著正相关(P0.05),地径生长与茎氮含量呈显著正相关(P0.05),叶生物量与叶片氮含量、叶片磷含量呈显著正相关(P0.05),茎生物量与叶片磷含量呈显著正相关(P0.05);(4)综合分析得出,对香樟幼苗苗高、地径生长,以及枝叶生物量积累最具促进作用的施肥水平为氮肥(6 g·株-1)、磷肥(6 g·株-1)、钾肥(4 g·株-1)。     

福建省马尾松和杉木针叶中7种营养元素含量特征

为了解福建省马尾松和杉木人工林养分需求特征,选取25个马尾松(Pinus massoniana)林和31个杉木(Cunninghamia lanceolata)林,测定了针叶中7种主要营养元素(C、N、P、S、K、Ca、Mg)含量。结果表明,马尾松针叶K、Ca、Mg含量显著低于杉木,分别是杉木的68%、14%、50%,表明杉木对矿质养分尤其Ca的需求远高于马尾松,提示马尾松比杉木更能适应矿质养分尤其Ca较贫瘠的立地。两树种针叶C、N、P、S含量及其化学计量比均表现出相似的内稳态特征,而Ca、Mg、K含量及其化学计量比的变异大,表明这3种矿质元素受立地条件的影响较大。两树种对N、P、K需求表现为协同正相关关系,N与Ca含量则为负相关关系,暗示持续N沉降或营林实践中长期施N肥可能抑制Ca的吸收。     

林龄对重庆武陵山区马尾松天然次生林C、N、P生态化学计量特征的影响

在国家碳达峰和碳中和背景下，为准确评估区域植被固碳增汇功能和科学指导其经营管理，以重庆武陵山区14、25、38、45、62年生马尾松天然次生林为研究对象，对马尾松各器官（叶、枝、干、根和皮）、凋落物以及土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征进行研究。结果表明：（1）马尾松针叶C、N、P含量分别变化在444.48-518.03 g/kg、12.31-16.15 g/kg、1.75-2.21 g/kg之间，总体呈"C适中、N缺乏及P充足"的养分格局，且马尾松生长主要受N限制。（2）马尾松各器官C、N、P生态化学计量受林龄影响及其变化规律各有不同，但不同器官差异显著（P<0.05），其中C含量以皮最大，N、P含量则以针叶最大。（3）林龄对马尾松凋落物C、N、P生态化学计量影响不显著（P>0.05）；马尾松林土壤P含量低（变化在0.09-0.41 g/kg之间），但各土层生态化学计量比却普遍较高，且受林龄影响各不相同。（4） C、N、P生态化学计量在马尾松各器官-凋落物-土壤之间总体呈显著相关性（P<0.05），其中，针叶C、N含量均与土壤N含量呈显著正相关，但针叶P含量与土壤N含量呈显著负相关。因此，对于该区域的马尾松天然次生林，应采取适当增施氮肥或林下补植固氮树种的营林措施，以提升马尾松天然次生林的固碳增汇能力。     

遮荫对撂荒地草本群落生物量分配和养分积累的影响

城市化进程导致农村出现大量的撂荒地,了解撂荒地不同利用方式下的植物群落动态可为撂荒地利用与管理提供重要的基础数据。撂荒地栽植与没有栽植林木是否影响林下草本群落的生物量分配与养分积累仍有待于研究。采用50%—95%遮荫网处理,模拟林下光环境对撂荒地草本群落生物量分配和养分积累特征的影响。结果表明:随着遮荫强度增加,群落总生物量著降低。遮荫处理显著降低了地上生物量及其分配比例,而对根部生物量的影响不显著,却显著提高了根部生物量的分配比例。光照强度与总生物量和地上生物量呈极显著正相关。遮荫处理显著降低了群落地上部分C含量,显著提高了P、K含量,对N含量影响不显著;遮荫处理也显著提高了根部C、N、P含量,但对K含量的影响不显著。随遮荫强度增加,地上部分C、N、P、K的分配比例显著降低,根部C、N、P、K的分配比例显著提高。相关分析表明,光照强度仅与地上部分N含量、根部C、N、P含量极显著相关。遮荫处理显著降低了地上部分C∶N、C∶P和地下部分的C∶N,但对地下部分N∶P、C∶P影响不显著。可见,遮荫将影响撂荒地草本植物群落地上部分生物量和养分积累,而根部对光照强度改变的响应不敏感。     

秦岭华山松营养诊断与林地施肥

以陕西秦岭南坡华山松天然林为对象,采集华山松针叶、凋落物、土壤样品,测定全氮(TN)和全磷(TP)含量,开展华山松林木营养诊断,分析华山松林养分限制格局,研究促进华山松正常生长的施肥种类和施肥量,为林地精准施肥和科学培育华山松大径材提供支持。结果表明:华山松大径材率(胸径DBH>26 cm)为29.0%,具有成长为大径材潜力的华山松个体(18 cm-1,N∶P为10.24(<14的林木生长不受限阈值);N、P回收效率分别为33.8%和48.0%。在0~10 cm土层,土壤与华山松针叶的N、P含量呈显著负相关,凋落物与土壤的N、P含量呈显著正相关,土壤N储量与华山松针叶N∶P呈显著二次函数关系。华山松正常生长受土壤N限制,在林地补充0.42 t N·hm^-2可解除华山松生长限制。为快速培育大径材,宜向林地内具有成长为大径材潜力的个体施0.16 t N·hm^-2,按单位面积内林木个体生物量比例进行单株氮素分配。     

不同林龄马尾松针叶凋落前后养分含量及回收特征

以湖南会同地区10、23和45年生马尾松人工林为研究对象,采用不同参数(单位质量养分含量、单位长度养分含量和单叶养分含量)分析了针叶凋落前后养分含量及回收特征.结果表明：3个林龄马尾松针叶凋落后的单叶质量、单叶长度和单位长度质量平均分别下降了15.9%、4.6%和13.9%;不同林龄针叶养分含量不同;凋落前马尾松单叶N、P、K回收平均在50%以上;养分再吸收效率和转移度均随林龄先增后减.除N外,基于不同参数计算所得养分再吸收效率差异不明显.     

不同产地苦楝苗期生长节律研究

苦楝在我国分布广泛,具有丰富的遗传变异性。为进一步做好苦楝种源筛选和良种选育工作,该文对不同产地苦楝实生苗生长性状和各阶段的生长特点进行了比较分析,初步揭示了苦楝苗期生长规律。以15个产地的1年生实生苗为试材,对苗高、地径、复叶生长及生物量积累等生长性状进行了观测分析,并用Logistics方程对生长节律进行了拟合。结果表明:(1)不同产地苦楝苗高、地径生长差异均达显著水平,根生物量、茎生物量及复叶相关性状差异均达极显著性水平;(2)苗高和地径生长均呈现慢-快-慢的S型生长规律,且均存在2次生长高峰,与苗高生长高峰出现时间相比,地径生长高峰出现时间较晚;(3)Logistic拟合方程的R²为0.976～0.994,均达到极显著相关水平,说明可用Logistic方程拟合苦楝的生长节律;(4)总体上地径速生期较苗高速生期长20～30 d,北方产地苗高和地径进入速生期和结束速生期的时间均早于南方产地,速生期苗高和地径累积生长量均超过总生长量的60%;(5)各生长指标均与纬度负相关,苗高、生物量及复叶面积与经度正相关,其他指标与经度负相关。综上结果表明,苦楝为全期生长型树种,各生长性状在产地间达显著差异水平,生长受纬度和经度双重控制,以纬度控制为主。     

施肥对红豆树苗木生长、根系结瘤和矿质营养的影响

探讨几种市售肥料对红豆树(Ormosia hosiei)苗木各器官生长发育及养分含量的影响,为培育红豆树优质苗木选用肥料提供参考。以红豆树当年生大田苗为试材,采用3种常见肥料(复合肥、缓释肥和尿素)分3个施肥水平进行施肥试验,测定苗高、地径、根系指标、根系结瘤指标、各器官生物量及N、P、K含量,对不同施肥处理苗木质量进行综合评价。不同施肥处理对红豆树苗木生长、结瘤和矿质营养均有显著或极显著影响。施缓释肥和复合肥的处理表现为随施肥量的增加苗木的生长和生理指标均表现出先增后降趋势,施尿素则表现为随施肥量增加呈逐渐递减趋势。通过隶属函数对苗木质量进行综合评价,表明缓释肥30 g·m^-2为最佳施肥处理,其苗高增量、各根系质量指标、各生物量指标、结瘤数量以及根、茎、叶的N、P、K含量均为最大。红豆树当年生苗木密度为50 株·m-2时,施用缓释肥(N-P-K: 30-6-7) 30 g·m^-2可以有效提高红豆树的苗木质量。     

氮素指数施肥对杉木无性系苗生长及养分含量的影响

以1年生无性系杉木幼苗为材料,采用温室盆栽方法,设定对照、常规施肥和3个指数施肥共5个处理,施氮总量分别为每株0、0.5、0.5、1.0、2.0 g,施氮20次,间隔为10 d,施氮210 d后,测定杉木的苗高、地径、生物量、叶绿素荧光参数及养分含量.结果表明: 施肥显著促进了杉木无性系的苗高、地径和生物量的增长,以施氮量1.0 g·株^-1的指数施肥处理最佳,分别为59.0 cm、6.0 mm、52.99 g·株^-1;杉木无性系苗木叶绿素荧光参数特征均表现为指数施肥显著大于常规施肥,其中指数施肥的光化学淬灭系数、表观电子传递速率和PSⅡ的有效量子产量均随施氮总量的增加呈先增加后减小的趋势,在施氮量为1.0 g·株^-1时达到最佳,分别为0.89、35.79和0.71.杉木无性系苗木氮含量表现为叶>根>茎.与对照相比,常规施肥根、茎、叶的氮含量分别增加39.6%、16.6%和41.1%,指数施肥根、茎、叶的氮含量分别增加22.6%～81.4%、27.3%～152.6%和73.6%～135.5%.施氮量为1.0和2.0 g·株^-1的指数施肥处理杉木幼苗根、茎和叶氮含量均显著大于常规施肥,而不同器官磷含量和钾含量无显著差异.从苗木生长性状、叶绿素荧光参数特征、植株氮磷钾含量等综合考虑,在本试验条件下,施氮量为1.0 g·株^-1的指数施肥是杉木无系性苗木温室培育的适宜方法.     

不同形态氮素施肥对小黑杨幼苗生长的影响

以小黑杨当年播种苗为材料,研究了不同施氮量（12,24和48 mg·株^-1）和不同形态氮素（有机氮和无机氮）施肥对小黑杨幼苗生长的影响,以探讨小黑杨对氮基酸类有机氮素施肥的生长响应。结果表明：无论施无机氮（硝酸铵）还是有机氮（精氨酸）,小黑杨幼苗的苗高、地径、总生物量都是随施氮量的增加而增加,但是中等施氮量处理的幼苗氮利用效率最高。无机氮（硝酸铵）和有机氮（精氨酸）处理的幼苗在相同施氮水平下生长表现无明显差异,施用有机氮可以与施用无机氮获得相同的促进苗木生长的效果。不同氨基酸及其组合肥料施用对小黑杨幼苗生长的影响显著。单一氨基酸施肥情况下,施用精氨酸促进苗木生长的效果最好,谷氨酸次之,甘氨酸最差;氨基酸组合施肥情况下,有精氨酸的组合施肥苗木生长好,有甘氨酸的组合施肥苗木生长差。不同氨基酸施肥处理对小黑杨幼苗各器官氮含量没有明显影响。     

不同基质材料对油茶容器苗生长生物量及养分含量的影响

研究不同基质材料对油茶容器苗的影响,寻找可以部分替代泥炭土的本土基质材料。在不同处理育苗条件下,测定1年生油茶容器苗的成活率、生长量、生物量、叶绿素含量和地上部分营养元素含量,并分析基质与地上部分营养元素含量的相关性。试验结果发现：成活率、苗高、地径、高径比、主根长、主根/侧根鲜重、地上/地下生物量、茎根比/FW、茎根比/DW、叶绿素含量等指标以处理Ⅰ（50%泥炭土+50%其余相同成分）与处理Ⅴ（5%食用菌下脚料+5%鸡粪+5%牛粪+35%泥炭土+50%其余相同成分）表现最优,且两者均与其他3个处理差异显著;各处理间氮、磷、钾、钙、硫、铁、锰、铜、锌元素含量差异显著,但镁、硼元素含量差异不明显。相关性分析表明,镁元素与速效钾、有机质呈显著的正相关,而其他元素为负相关。综上所得,处理Ⅴ在用本土基质来替代部分泥炭土的结果最好。本研究为降低油茶基质育苗成本和维持基质的可持续利用提供一条新的途径。     

Density-dependent responses of Picea purpurea seedlings for plant growth and resource allocation under elevated temperature

This study was conducted to determine whether plants in the presence or absence of competition differ in their responses to warming, and whether density modifies the effect of warming. Picea purourea seedlings were grown under ambient and warming (ambient +2.2 °C) conditions in climate control chambers with two different planting densities. After 4 years, seedlings were harvested and measured for height, stem diameter, leaf area, structural biomass, carbon, nitrogen, chlorophyll and carbohydrate levels of needles, branches, stem and roots. At low density, warming increased height, stem diameter, total leaf area biomass production and carbohydrate concentration per seedling, while it decreased C/N ratio for all plant parts, but did not affect chlorophyll content. By contrast, at high density, although warming increased biomass and total leaf area, it did not affect plant height and stem diameter. At the same time, it had different effects on chlorophyll content, C/N ratio and carbohydrate levels among plant parts. On the other hand, high density limited plant growth and altered resource allocation pattern. Our study demonstrates that planting densities decreased the temperature-induced growth enhancement of P. purpurea seedlings and the effects of warming on resource allocation not only showed density-dependence, but also vary with tissue age classes and root diameter; the responses of plants to elevated temperature, acquired from plants growing as individuals, may not be applicable to plants grown under intraspecific competition as typically found in the field.     

不同种源花榈木苗期生长及生理特性比较

为了解不同种源花榈木在贵阳的生长特性和差异,该文通过对10个种源地花榈木进行育苗试验,测定其两年生实生苗的苗高、地径、生物量、叶片光合参数、光合色素、硝酸还原酶活性、硝态氮含量和根系活力,并进行差异性分析。结果表明:(1)10个种源花榈木净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率和水分利用效率差异显著(P<0.05),表明不同种源花榈木光合特性及光能利用效率具有较大差异,浙江杭州和浙江永康花榈木是具有较高光合生长潜力的种源。(2)种源间的叶绿素含量、硝酸还原酶、硝态氮、根系活力存在显著差异,福建建瓯种源的叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量最高,能够将光合原初反应过程中积蓄的光能进行高效地传递,促进碳的同化; 贵州花溪种源硝酸还原酶活性最大,硝态氮含量最高,对氮元素的利用能力较强,能够促进植物蛋白质、氨基酸和叶绿素等的合成; 贵州望谟种源根系活力最大,吸收养分的能力强。(3)各种源间苗高、地径和生物量的分配存在显著差异,浙江杭州种源的植株枝叶繁茂、根系发达,生长表现好,安徽黄山种源的植株矮小,生长表现较差; 浙江杭州种源将生物量更多分配在根和叶,提高其根系吸收养分和叶片获取光能的能力,安徽黄山种源总体生物量积累最少,长势最差。(4)通过主成分分析法对各种源的花榈木适应性进行综合评价,结果显示浙江杭州种源>贵州黎平种源>浙江永康种源>贵州望谟种源>福建建瓯种源>贵州凯里种源>贵州石阡种源>贵州花溪种源>贵州平塘种源>安徽黄山种源。综上结果表明,浙江杭州、贵州黎平和浙江永康种源花榈木对贵阳地区立地环境具有较强的适应能力和生长潜力。     

不同密度樟树(Cinnamomum camphora)幼苗生长和叶片性状对氮磷添加的响应

人类活动改变了氮素从大气向陆地生态系统输入的方式和速率,进而导致森林生态系统养分变化和失衡。研究氮磷添加对不同密度樟树(Cinnamomum camphora)幼苗生长和叶片性状的影响,可以为全球氮磷沉降背景下亚热带地区樟树人工林的经营管理提供依据。本试验以1年生樟树幼苗为试验材料,选择氯化铵(NH_4Cl)作为氮肥模拟大气氮沉降,以二水合磷酸二氢钠(NaH_2PO_4·2H_2O)模拟磷添加。氮磷处理设置CK、施N、施P和施N+P 4个水平,种植密度设置10、20、40和80株·m~(-2 )4个水平。实验数据表明:N、P和N+P处理对樟树幼苗的苗高和地径均有促进作用,且N+P处理对幼苗生长的促进效果最好。N、P和N+P处理在整体上均能增加幼苗叶片的SPAD值,N和N+P处理均增加了幼苗叶片的比叶面积(SLA),而P处理减少了幼苗的SLA。随着种植密度的增大,N、P和N+P处理下樟树平均单株幼苗的苗高、地径、SPAD值呈现下降的趋势,各施肥处理下叶片的SLA变化规律不明显。密度和氮磷添加对叶片的SPAD值产生显著的交互作用。