氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗生長的影響

張 娜

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012)

氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗生長的影響

張 娜

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012)

筆者以3個(gè)種源地的五角楓幼苗為試驗(yàn)材料，研究不同濃度氮沉降對(duì)五角楓幼苗生長的影響。結(jié)果表明，氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗的苗高、地徑、全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量均可造成明顯的影響。在一定范圍內(nèi)，氮沉降濃度增加可以促進(jìn)五角楓幼苗的生長；但當(dāng)?shù)两禎舛雀哂谀骋恢禃r(shí)，則會(huì)對(duì)其生長產(chǎn)生負(fù)面影響。

不同種源；氮沉降；五角楓；苗高；地徑；生物量

隨著人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響的日趨顯著，氮沉降在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了大幅上升的趨勢(shì)。調(diào)查顯示，亞洲地區(qū)在近30年內(nèi)，氮排放量上升了4倍左右，并且有持續(xù)高速增長的趨勢(shì)。氮素是對(duì)植物正常生長十分重要的元素之一，氮沉降現(xiàn)象的加劇會(huì)明顯提高土壤中活性氮的含量，進(jìn)而對(duì)生長在其表面的植物的各項(xiàng)生命活動(dòng)產(chǎn)生影響。

筆者以3個(gè)種源地的五角楓幼苗為試驗(yàn)材料，研究不同濃度氮沉降對(duì)五角楓幼苗生長的影響，以期為相關(guān)的研究提供一定的借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山西省太谷縣苗圃，年平均氣溫為10.6 ℃～12.2 ℃，最熱月平均氣溫為24 ℃～29 ℃，最冷月平均氣溫為-7 ℃～3 ℃，大于10 ℃的全年積溫為3 300 ℃～4 500 ℃.年降水量650 mm左右，有效降水172 mm左右。全年日照時(shí)數(shù)1 850 h～2 450 h，無霜期179 d～209 d.

1.2 試驗(yàn)材料

色木槭(AcermonoMaxim.)，又名五角楓、五角槭、色木，為槭樹科椒樹屬落葉喬木。高可達(dá)20 m，胸徑可達(dá)1 m.樹皮灰色或灰褐色。單葉，寬長圓形，葉上面暗綠色，無毛，下面淡綠色，葉柄較細(xì)?；ㄝ^小，常組成頂生的傘房花序。萼片淡黃綠色，花瓣黃白色，子房平滑無毛，翅果近橢圓形。

試驗(yàn)以山西、北京和內(nèi)蒙古3個(gè)種源地的五角楓為研究對(duì)象。工作人員于天然林中收集種子，并在種源地苗圃內(nèi)培育，最后選擇長勢(shì)相近的五角楓幼苗用于試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于太谷縣苗圃，共設(shè)15個(gè)大小為3 m×3 m的樣方，每3個(gè)為1組，由石棉瓦隔開。將樣方內(nèi)50 cm厚的土壤替換為附近天然林中的棕壤土。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)5個(gè)氮沉降濃度，分別為N0(對(duì)照)：0 kg/(hm2·a)，N1：15 kg/(hm2·a)，N2：25 kg/(hm2·a)，N3：50 kg/(hm2·a)，N4：150 kg/(hm2·a)，每個(gè)氮濃度做3次重復(fù)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

在氮處理18個(gè)月以后，選取長勢(shì)相似、不同種源的五角楓幼苗進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定?；鶑?、苗高的測(cè)定時(shí)間為6月至8月，測(cè)量工具為皮尺和游標(biāo)卡尺；生物量的測(cè)量時(shí)間選擇在8月底，采集不同種源地的五角楓幼苗(全株)，洗凈、烘干至恒重后進(jìn)行測(cè)量。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 氮沉降對(duì)五角楓幼苗基徑和苗高的影響

氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗基徑和苗高的影響如表1.

由表1可以看出，五角楓幼苗的基徑隨著氮沉降梯度的變化而變化。北京種源地五角楓幼苗基徑隨著氮沉降梯度的增加而呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，在N3梯度時(shí)達(dá)到最大值(3.982 mm)；山西種源地五角楓幼苗基徑的變化復(fù)雜，在N2梯度時(shí)達(dá)到最大值，為3.923 mm；內(nèi)蒙古種源地五角楓幼苗的基徑隨著氮沉降梯度的增加而呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)，在N0梯度時(shí)達(dá)到最大值(6.887 mm)，在N2梯度時(shí)達(dá)到最小值(5.621 mm)。隨著氮沉降梯度的變化，3個(gè)種源地五角楓幼苗苗高均出現(xiàn)明顯變化。北京和山西種源地五角楓幼苗苗高變化復(fù)雜，在N2濃度時(shí)均達(dá)到最大值，分別為0.372 m和0.331 m；內(nèi)蒙古種源地五角楓幼苗苗高隨著氮沉降梯度的增加而呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，在N3梯度時(shí)達(dá)到最大值(0.464 m)。

表1 氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗基徑和苗高的影響

2.2 氮沉降對(duì)五角楓幼苗生物量的影響

氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗生物量的影響如表2.

表2 氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗生物量的影響 kg

由表2可以看出，北京種源地五角楓幼苗的全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量隨氮沉降梯度的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，均在N2梯度時(shí)達(dá)到最大值，分別為：1.67 kg，1.15 kg，0.52 kg，0.54 kg，0.61 kg.山西五角楓幼苗的全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量隨氮沉降梯度的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，均在N2梯度時(shí)達(dá)到最大值，分別為：1.12 kg，0.79 kg，0.33 kg，0.30 kg，0.49 kg.內(nèi)蒙古種源地五角楓幼苗的全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量隨氮沉降梯度的增加也呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，均在N3梯度時(shí)達(dá)到最大值，分別為：1.73 kg，1.24 kg，0.49 kg，0.62 kg，0.62 kg.

3 結(jié)論

植物幼苗生長指標(biāo)的可塑性是其對(duì)環(huán)境因子變化產(chǎn)生適應(yīng)性的最直接體現(xiàn)，對(duì)于研究物種適應(yīng)養(yǎng)分環(huán)境(如氮素)的機(jī)制及其分布規(guī)律等有一定的指示作用。試驗(yàn)表明，氮沉降對(duì)不同種源地五角楓幼苗的苗高、基徑、全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量均具有顯著的影響。值得注意的是，氮沉降濃度的持續(xù)增加并不會(huì)對(duì)五角楓幼苗的生長產(chǎn)生持續(xù)的促進(jìn)作用，當(dāng)?shù)两禎舛雀哂谀骋恢禃r(shí)，則會(huì)對(duì)五角楓幼苗的生長產(chǎn)生負(fù)面影響。因而，在實(shí)際操作中，應(yīng)該合理控制氮沉降濃度。

[1] 蔣思思，魏麗萍，侯繼華.模擬氮沉降對(duì)油松幼苗光合特性的影響.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(13)：44-48.

[2] 王曉榮，潘 磊，唐萬鵬，等.氮素添加對(duì)中亞熱帶櫟屬不同樹種幼苗生長及生物量分配的短期影響. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，42(6)：24-28.

[3] 李化山，汪金松，法 蕾，等.模擬氮沉降對(duì)油松幼苗生長的影響.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2013，19(5)：774-780.

Effects of Nitrogen Deposition on Different Provenances ofAcerMonoMaxim. Seedlings

Zhang Na

(ShanxiAcademyofForestSciences,Taiyuan030012,China)

The effects of different nitrogen deposition concentration onAcermonoMaxim. seedlings were studied with 3 different provenances ofAcermonoMaxim. seedlings as test material. Results showed that nitrogen deposition had obvious effects on the seedling height, ground diameter, whole plant biomass, aboveground biomass, root biomass, stem biomass, leaf biomass ofAcermonoMaxim. seedlings. In a certain range, the increase of nitrogen deposition concentration could promote the growth ofAcermonoMaxim. seedlings. But when the nitrogen concentration was higher than a certain value, it would have a negative impact on the growth ofAcermonoMaxim. seedlings.

Different provenances; Nitrogen deposition;AcermonoMaxim.; Seedling height; Ground diameter; Biomass

2016-11-21

山西省青年科技研究基金(2015021160)

張 娜(1985— )，女，山西新絳人，2013年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，工程師。

S792.35

A

1007-726X(2017)01- 0023- 03