土壤水分和氮素對(duì)針葉樹種苗期生長(zhǎng)的影響

李海波

摘要：指出了華北落葉松和云杉是華北地區(qū)重要的針葉樹種，以華北落葉松和云杉作為研究對(duì)象，通過人工控制條件進(jìn)行了栽培實(shí)驗(yàn)，設(shè)置了不同的土壤水分和氮素營(yíng)養(yǎng)處理，調(diào)查了苗期苗高、地徑、枝干生物量、根生物量和葉綠素含量，研究了土壤水分和氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)華北落葉松和云杉苗期生長(zhǎng)的效應(yīng)，結(jié)果表明：華北落葉松和云杉苗期生長(zhǎng)對(duì)土壤水分響應(yīng)和氮素濃度響應(yīng)均存在差異。

關(guān)鍵詞：華北落葉松;云杉;土壤水分;氮素

中圖分類號(hào)：Q948

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：16749944（2014）12005702

1材料與方法

1.1材料

本實(shí)驗(yàn)所用苗木均為3年生苗，華北落葉松栽植前平均地徑0.560cm，平均苗高39.13cm;云杉平均地徑為0.302cm，平均苗高為10.62cm。

1.2苗木栽植

苗木栽植盆底徑22.5cm，上徑29.5cm，高25cm。種植土為山地褐土∶苗圃土∶粗沙=5∶3∶1（體積比）的混合土，物理性狀良好，田間持水量為35.64%，pH值7.96，經(jīng)風(fēng)干、碾碎、過篩處理后裝盆。

1.3處理

水分處理以土壤含水量是土壤田間持水量的百分比來設(shè)置不同水平，設(shè)3種水平W1（100%），W2（70%）和W3（40%）。設(shè)置不同氮素濃度實(shí)驗(yàn)，采用蛭石作為栽培基質(zhì)，處理設(shè)置4種5mmol/L（N1）、10mmol/L（N2）、15mmol/L（N3）、20mmol/L（N4），每隔10d澆灌Hogland營(yíng)養(yǎng)液，每盆150ml。

1.4指標(biāo)及測(cè)定

本研究測(cè)定指標(biāo)包括：苗高、地徑、枝干生物量、根生物量和葉綠素含量。用游標(biāo)卡尺和直尺分別測(cè)量苗木的地徑和高。將苗木烘干后稱重計(jì)算生物量。葉綠素含量采用乙醇-丙酮混合液法測(cè)定。

2結(jié)果與分析

2.1華北落葉松和云杉苗期對(duì)土壤水分響應(yīng)的差異

土壤水分含量對(duì)華北落葉松和云杉生長(zhǎng)指標(biāo)的影響見表1。

2.1.1苗期高生長(zhǎng)對(duì)土壤水分含量的響應(yīng)

由表1可知，華北落葉松高生長(zhǎng)隨著土壤水分含量的減少而減少，而云杉高生長(zhǎng)以W2處理時(shí)最大，W3處理時(shí)最低。在3種水平水分處理下，華北落葉松和云杉高生長(zhǎng)情況見表1。W3處理與W1處理相比，華北落葉松和云杉高生長(zhǎng)分別下降了1.05cm和0.54cm。方差分析表明，不同水分處理下華北落葉松高生長(zhǎng)達(dá)顯著差異水平（F=20.98，p<0.0001），不同的土壤水分處理對(duì)云杉高生長(zhǎng)的影響亦達(dá)顯著差異水平（F=7.83，p=0.0047）。

2.1.2苗期地徑生長(zhǎng)對(duì)土壤水分含量的響應(yīng)

表1表明，華北落葉松和云杉地徑生長(zhǎng)均隨著土壤水分的減少而減少。W3處理與W1處理相比，兩樹種地徑生長(zhǎng)分別下降0.051和0.049。方差分析表明，不同水分處理下華北落葉松地徑生長(zhǎng)達(dá)顯著差異水平（F=13.76，p=0.0004），不同的土壤水分處理對(duì)云杉地徑生長(zhǎng)的影響亦達(dá)顯著差異水平（F=60.42，p< 0.0001），表明華北落葉松和云杉苗期地徑生長(zhǎng)對(duì)水分的需求均較高。

2.1.3苗期總生物量對(duì)土壤水分含量的響應(yīng)

表1表明，華北落葉松和云杉生物量增量均隨著土壤水分的減少而減少。W3處理與W1處理相比，兩樹種生物量增量分別下降3.7053和1.2113。方差分析表明，不同水分處理下華北落葉松生物量增量達(dá)顯著差異水平（F=16.66，p< 0.0001），不同的土壤水分處理對(duì)云杉地徑生長(zhǎng)的影響亦達(dá)顯著差異水平（F=6.26，p=0.0054）。

2.1.4苗期葉綠素含量對(duì)土壤水分含量的響應(yīng)

表1表明，云杉隨著土壤水分含量的減少，葉綠素含量逐漸減少，而華北落葉松葉綠素含量以W2處理時(shí)最大，W1處理時(shí)最低。方差分析結(jié)果表明，不同水分處理下云杉葉綠素含量達(dá)顯著差異水平（F=3.82， p=0.0333），華北落葉松在不同的土壤水分處理?xiàng)l件下葉綠素含量的差異并未達(dá)到顯著水平。

2.2華北落葉松和云杉苗期對(duì)氮素濃度響應(yīng)的差異

氮素濃度對(duì)華北落葉松和云杉生長(zhǎng)指標(biāo)的影響見表2。

2.2.1苗期高生長(zhǎng)對(duì)氮素濃度的響應(yīng)

由表2可知，華北落葉松高生長(zhǎng)以N3處理時(shí)最大，N4處理時(shí)最低;而云杉高生長(zhǎng)以N2處理時(shí)最大，N3處理時(shí)最低。N3處理與N1處理相比，華北落葉松和云杉高生長(zhǎng)分別下降了0.80cm和0.16cm。方差分析表明，不同氮素處理下華北落葉松高生長(zhǎng)達(dá)顯著差異水平（F=4.41，p=0.0154），云杉在不同氮素處理?xiàng)l件下高生長(zhǎng)的差異并未達(dá)到顯著水平。

2.2.2苗期徑生長(zhǎng)對(duì)氮素濃度的響應(yīng)

由表2看出，華北落葉松和云杉地徑生長(zhǎng)均隨氮素濃度的升高表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)。華北落葉松以N3處理時(shí)最大，N1處理時(shí)最小。云杉地徑生長(zhǎng)以N2處理時(shí)最大，N1處理時(shí)最小。方差分析表明，不同氮素濃度下華北落葉松地徑生長(zhǎng)達(dá)顯著差異水平（F=5.43， p=0.0067），不同氮素處理?xiàng)l件下云杉相對(duì)地徑生長(zhǎng)的影響亦達(dá)顯著差異水平（F=5.16，p=0.0084）。

2.2.3苗期總生物量對(duì)氮素濃度的響應(yīng)

由表2可看出，華北落葉松生物量增量以N3處理時(shí)最大，N1處理時(shí)最低;而云杉生物量增量以N2處理時(shí)最大，N3處理時(shí)最低。方差分析表明，不同氮素濃度處理下華北落葉松生物量增量達(dá)顯著差異水平（F=9.30，p<0.0001），不同的氮素濃度處理對(duì)云杉地徑生長(zhǎng)的影響亦達(dá)顯著差異水平（F=4.33，p=0.0097）。華北落葉松氮素濃度為15 mmol·L-1時(shí)生物量增量最大，云杉氮素濃度為10 mmol·L-1時(shí)生物量增量最大。

2.2.4苗期葉綠素含量對(duì)氮素濃度的響應(yīng)

由表2可看出，華北落葉松幼苗葉綠素含量隨氮素濃度的升高表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，氮素對(duì)葉綠素含量產(chǎn)生了顯著的影響。華北落葉松葉綠素含量以N4處理時(shí)最大，N3處理時(shí)最低;云杉葉綠素含量以N1處理時(shí)最大，N2處理時(shí)最低。方差分析結(jié)果表明， 不同氮素處理下華北落葉松葉綠素含量達(dá)顯著差異水平（F=7.94，p=0.0003），云杉在不同的氮素處理?xiàng)l件下葉綠素含量的差異并未達(dá)到顯著水平。

3結(jié)論

華北落葉松和云杉苗期生長(zhǎng)對(duì)土壤水分響應(yīng)存在差異。隨著土壤水分含量的減少，華北落葉松和云杉各項(xiàng)指標(biāo)均減小。云杉高生長(zhǎng)量隨土壤水分含量的減少表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢(shì)，表明輕度干旱條件下云杉高生長(zhǎng)優(yōu)于華北落葉松。

華北落葉松和云杉苗期生長(zhǎng)對(duì)氮素濃度響應(yīng)存在顯著差異。在實(shí)驗(yàn)條件下，華北落葉松高生長(zhǎng)、地徑生長(zhǎng)、生物量及葉綠素含量均以氮素濃度15mmol/L處理時(shí)生長(zhǎng)最好，而云杉高生長(zhǎng)、地徑生長(zhǎng)、生物量及葉綠素含量均以氮素濃度10mmol/L處理時(shí)生長(zhǎng)最好，表明較高氮素濃度有利于華北落葉松生長(zhǎng)，而云杉則在較低氮素濃度條件下生長(zhǎng)良好，說明兩樹種對(duì)于氮素的利用存在顯著差異。

參考文獻(xiàn)：

[1]王淼，代力民.土壤水分狀況對(duì)長(zhǎng)白山闊葉紅松林主要樹種葉片生理生態(tài)特性的影響[J].生態(tài)學(xué)研究，2002，21（1）.

[2]臧世臣，宋桂波，李長(zhǎng)林.長(zhǎng)白落葉松S1-1苗木配方施肥的研究[J].林業(yè)勘查設(shè)計(jì)，2004（1）.

[3]張憲政，陳鳳玉，王榮富.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1980.

[4]朱美云，田有亮，郭連生.在不同氣候濕度下樟子松耐旱特性的變化研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1996（3）.endprint