不同銨硝態(tài)氮配比對針闊混交林木荷和杉木幼苗生長影響研究

黃文養(yǎng) 林 超

(1.韶關(guān)市曲江區(qū)林業(yè)生態(tài)保護中心,廣東 韶關(guān) 512000;2.中南林業(yè)科技大學風景園林學院,長沙 410004)

針闊混交林中的木荷和杉木是南亞熱帶地區(qū)的代表性樹種,具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟價值。然而,隨著人類活動的增加,土壤中的養(yǎng)分供應(yīng)已受到嚴重影響。氮素是植物生長發(fā)育所需的重要養(yǎng)分之一,而不同的N素形態(tài)和配比可能對樹木的生長產(chǎn)生顯著影響。因此,深入了解不同銨硝態(tài)氮配比對木荷和杉木幼苗生長的影響,對于合理施肥和樹木養(yǎng)護具有重要意義。

1 研究目的

本研究探究了不同銨硝態(tài)氮配比對杉木和木荷幼苗生長的影響,并尋找最適合它們生長的氮素配比。杉木和木荷是南亞熱帶地區(qū)常見的樹種,在針闊混交林中占據(jù)重要地位［1］。了解適宜的氮素形態(tài)和最佳配比對于提高針闊混交林的生產(chǎn)力和氮素利用效率至關(guān)重要。通過研究這兩種樹種在不同氮素配比下的生長響應(yīng),可以為合理的施肥和養(yǎng)分管理提供科學依據(jù),促進針闊混交林的可持續(xù)發(fā)展和提高林木生產(chǎn)力［2］。

2 方法

2.1 試驗設(shè)計和處理設(shè)置

本研究采用完全隨機設(shè)計,設(shè)置了不同的銨硝態(tài)氮配比處理。具體包括以下幾個處理組合。

①銨態(tài)氮(NH4-N)和硝態(tài)氮(NO3-N)的比例為10∶0的處理組;

②銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的比例為7∶3的處理組;

③銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的比例為5∶5的處理組;

④銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的比例為3∶7的處理組;

⑤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的比例為0∶10的處理組。

每個處理組設(shè)立若干個重復。在試驗開始前,對土壤進行了充分的預處理和均質(zhì)化處理,以保證不同處理組之間的土壤條件基本一致。

2.2 光合特性的測定方法

光合特性是評估植物光合作用水平的重要指標,本研究使用以下方法對杉木和木荷的光合特性進行測定。

2.2.1 凈光合速率測定

使用便攜式光合儀對不同處理組的杉木和木荷葉片進行測定,記錄凈光合速率的值。

2.2.2 蒸騰速率測定

使用蒸騰儀對植物葉片的蒸騰速率進行測定,以了解水分蒸騰的情況。

2.2.3 氣孔導度測定

通過氣孔測定儀對植物葉片的氣孔導度進行測定,以了解氣體交換的情況。

2.3 幼苗生長和生物量的評估方法

本研究采用以下方法對杉木和木荷幼苗的生長和生物量進行評估。

2.3.1 苗高測定

使用測高尺對每個處理組的幼苗進行苗高的測定,記錄苗高的數(shù)值。

2.3.2 地徑測定

使用游標卡尺對幼苗的地徑進行測定,了解幼苗的粗細情況。

2.3.3 生物量測定

將幼苗進行分株,分別稱量根系、地上部分等部位的生物量,以獲取不同處理組下幼苗的生物量數(shù)據(jù)。

通過以上測定方法,可以全面評估杉木和木荷在不同銨硝態(tài)氮配比下的光合特性、幼苗生長和生物量的變化情況,進一步分析它們對不同養(yǎng)分供應(yīng)的響應(yīng)［3］。

3 結(jié)果

3.1 不同N素配比下的光合特性差異

在本研究中,對杉木和木荷進行了不同銨硝態(tài)氮配比下的光合特性測定。結(jié)果顯示(圖1),在不同配比的處理組中,杉木和木荷的光合特性存在顯著差異。

圖1 不同銨硝配比處理下杉木和木荷幼苗葉片的氣體交換參數(shù)

對于杉木而言,銨硝混合處理的5∶5、7∶3和3∶7配比相比于單一形態(tài)N素的10∶0和0∶10配比,顯著提高了杉木的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度以及生物量增長量。特別是較高銨態(tài)N濃度的處理,進一步增加了杉木的凈光合速率、苗高增長量、地徑增長量和生物量增長量。這表明適量增施銨態(tài)氮對杉木的光合作用和生長具有積極影響［4］。

3.2 幼苗生長和生物量的變化

針對杉木和木荷幼苗的生長和生物量評估結(jié)果顯示(圖2),不同銨硝態(tài)氮配比對它們的生長產(chǎn)生了明顯影響。

圖2 不同銨硝配比下杉木和木荷的生物量增長量

對于杉木幼苗而言,銨硝混合處理的5∶5、7∶3和3∶7配比相比于單一形態(tài)N素的配比,顯著增加了杉木的苗高增長量和生物量增長量。特別是較高銨態(tài)N濃度的處理進一步促進了杉木地上部分的生長。而較高硝態(tài)N濃度的處理對木荷幼苗的凈光合速率、苗高增長量、地徑增長量和生物量增長量產(chǎn)生了顯著影響。

3.3 根冠比和地上部生長的變化

對于杉木和木荷幼苗的根冠比和地上部生長進行評估結(jié)果顯示(圖3),不同銨硝態(tài)氮配比對它們的根冠比和地上部生長產(chǎn)生了不同的影響。

圖3 不同銨硝配比處理下杉木和木荷的苗高、地徑增長量

對于杉木而言,較高銨態(tài)N濃度的處理顯著降低了根冠比,進一步促進了杉木地上部生長。這表明較高銨態(tài)N濃度的處理可能導致杉木幼苗的生長分配向地上部轉(zhuǎn)移。

然而,對于木荷而言,較高銨態(tài)N濃度的處理則顯著增加了根冠比,表明較高銨態(tài)N濃度的處理促進了木荷幼苗根系的發(fā)展。與杉木不同,木荷幼苗的地上部生長在較高硝態(tài)N濃度的處理下顯著增加［5］。

綜上所述,不同銨硝態(tài)氮配比對杉木和木荷幼苗的生長和生物量產(chǎn)生了顯著影響。對于杉木而言,適量增施銨態(tài)氮可以提高光合特性、促進地上部生長,但可能導致根冠比降低;對于木荷而言,較高硝態(tài)N濃度則有利于光合特性、地上部生長,同時增加根冠比。這些結(jié)果為進一步分析杉木和木荷對不同養(yǎng)分供應(yīng)的響應(yīng)提供了重要依據(jù)［6］。

4 討論

4.1 不同N素形態(tài)對光合作用和生長的影響

研究結(jié)果顯示,不同N素形態(tài)對杉木和木荷的光合作用和生長表現(xiàn)出差異。在杉木中,適量增施銨態(tài)氮可提高光合特性和地上部生長,這可能與銨態(tài)氮更易被植物吸收和利用有關(guān)。然而,較高銨態(tài)N濃度的處理降低了杉木的根冠比,暗示著過高的銨態(tài)N供應(yīng)可能導致資源分配偏向地上部。相比之下,在木荷中,較高硝態(tài)N濃度的處理增加了光合特性和地上部生長。這表明木荷對硝態(tài)N的利用更為有效,且較高硝態(tài)N濃度可促進木荷的根系發(fā)展。

4.2 最佳銨硝態(tài)氮配比對杉木和木荷的推測

根據(jù)研究結(jié)果,推測對于杉木,適量增施銨態(tài)氮可能是實現(xiàn)最佳生長效果的銨硝態(tài)氮配比。適量的銨態(tài)氮可以提高杉木的光合作用和地上部生長,但過高的銨態(tài)N濃度可能導致資源分配失衡,限制根系發(fā)展。對于木荷而言,較高硝態(tài)N濃度的處理有利于光合作用和地上部生長,可能是實現(xiàn)最佳生長效果的銨硝態(tài)氮配比。然而,進一步的研究仍然需要確定最佳的銨硝態(tài)氮配比,以確保最優(yōu)的生長效果和資源利用［7］。

5 結(jié)語

研究結(jié)果表明,不同銨硝態(tài)氮配比對木荷和杉木幼苗的生長有顯著影響。適量增施銨態(tài)氮可以促進光合作用和地上部生長,但過高的銨態(tài)氮濃度可能導致資源分配不平衡。木荷對較高硝態(tài)氮濃度的處理更有利于光合作用和地上部生長。因此,在實際的氮素施肥中,需要綜合考慮土壤中氮素的含量和比例,制定合理的施肥策略,以促進針闊混交林的可持續(xù)發(fā)展。進一步的研究應(yīng)確定最佳的銨硝態(tài)氮配比,并考慮其他環(huán)境因素和樹種特性,以提供更準確的養(yǎng)護和管理建議。同時,還可以探索不同氮素形態(tài)對其他生長指標和植物生理特性的影響,以更全面地了解其對植物生長的影響機制。未來的研究還應(yīng)考慮土壤pH、溫度等其他環(huán)境因素對不同銨硝態(tài)氮配比的響應(yīng),制定更綜合和精確的施肥策略。本研究為深入了解針闊混交林中木荷和杉木對不同銨硝態(tài)氮配比的響應(yīng)提供了重要參考。