水氮耦合对辣木幼苗根系形态特征的影响

辣木(Moringa oleifera)主要分布在热带地区,属落叶乔木,具有极高的经济价值和栽培用途。为探究12种水氮组合处理对辣木根系形态的影响,该研究设置3种土壤水分梯度,分别为40%(低水,W1)、60%(中水,W2)、80%(高水,W3)的田间饱和持水量,以及4种氮水平,分别为无氮(N0,0 g·plant^(-1))、低氮(N1,0.6 g·plant^(-1))、中氮(N2,1.8 g·plant^(-1))、高氮(N3,3.6 g·plant^(-1)),比较不同水氮组合处理对辣木幼苗粗根和细根性状(根长度、根表面积、根体积、根平均直径、比根长、比表面积等)的影响。结果表明:(1)水处理对辣木幼苗粗根和细根的性状没均有显著影响。(2)氮处理对粗根的根长、根表面积、根体积、根平均直径和比表面积有显著影响,而仅对细根的平均直径和比表面积有显著影响。(3)双因素方差分析显示,水氮交互作用仅对细根根长有显著影响;在相同的水处理下,低氮促进而高氮抑制辣木粗根和细根根长、根表面积和根体积的增加,说明低氮中水处理和低氮高水处理在一定程度上促进根系生长。综上表明,单一水处理的差异并没有显著改变辣木根系特性;低氮促进而高氮抑制辣木根系的生长且辣木粗根对氮处理的响应更敏感;水氮耦合对辣木根系生长有明显的调控作用,低氮中水或低氮高水的组合模式更利于辣木根系生长;为提高速生辣木的生长及生物量的累积,在生产上应严格控制水和氮的使用量及其配比,有效提高水和氮肥的利用效率。

马占相思人工林不同林下灌木叶片功能性状的差异

[目的]探究马占相思(Acacia mangium Willd.)人工林不同林下灌木叶片功能性状的差异,为华南地区成熟人工林林下植被更新中物种选择提供科学参考。[方法]本研究以广东鹤山地区造林恢复34年的马占相思人工林林下4种灌木(九节(Psychotria rubra(Lour.)Poir.)、梅叶冬青(Ilex asprella(Hook.et Arn.)Champ.ex Benth var.as)、三叉苦(Evodia lepta(Spreng.)Merr.)和桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa(Ait.)Hassk.))为研究对象,探讨4种灌木叶片功能性状的差异,试图阐明不同灌木对人工林林下环境适应的生理机制。[结果](1)4种灌木中,桃金娘的比叶质量最大,为157.51 g·m^(-2),显著高于其它3个物种,梅叶冬青的比叶质量最小;三叉苦叶片的氮和磷含量最高,但氮磷比却最低;(2)梅叶冬青叶片叶绿素a和b含量都显著高于其它物种,但其类胡萝卜素含量却显著低于九节,而高于三叉苦和桃金娘;(3)梅叶冬青叶片可溶性总糖和非结构性碳水化合物(NSC)显著高于其它3个物种,淀粉含量显著高于三叉苦和桃金娘,说明维持较高的可溶性糖和淀粉有利于梅叶冬青适应林下的荫蔽环境。[结论]综合以上的各项指标,在4种灌木中,梅叶冬青较低的比叶质量可以维持较强的光合能力,且其较高的叶片非结构性碳水化合物含量也能为其适应林下荫蔽环境提供稳定的能量供应。因此,梅叶冬青可以作为华南地区成熟人工林林下植被更新的选择物种。

降雨季节分配改变对热带次生林不同功能型幼苗根系形态特征的影响

根据对全球降雨格局的预测,降雨的季节分配和强度已发生明显变化。为探讨降雨季节分配对热带次生林幼苗生长及根系形态的影响,于广东省茂名市电白区的热带次生林开展短期人工模拟降雨实验,设置雨季推迟(DW)、雨季增雨(WW)和对照(CT,正常自然降雨)3种处理,探究2种固氮树种幼苗铁刀木(Cassia siamea)、大叶相思(Acacia auriculiformis)和3种非固氮树种香樟(Cinnamomum camphora)、红车(Syzygium hancei)、蒲桃(Syzygium jambos)不同功能型树种幼苗细根形态特征对降雨季节分配改变的响应。结果表明:雨季增雨显著增加了5种幼苗细根的根长、根表面积、根体积、根生物量及比根长;显著降低香樟细根的根长和比根长,同时降低香樟粗根的比根长;显著增加红车粗根根长、根表面积、根体积和生物量,显著增加大叶相思粗根体积和根平均直径;雨季增雨处理显著增加了两种固氮树种铁刀木和大叶相思细根根长、根表面积、根体积和生物量,也显著增加了铁刀木细根的平均直径;雨季增雨处理显著增加红车细根根长、蒲桃粗根体积、香樟和红车的细根生物量;雨季推迟对幼苗根系的影响较小,仅显著降低香樟幼苗根长、大叶相思粗根表面积、蒲桃的粗根和香樟细根的比根长,仅显著增加红车的粗根体积和平均直径、铁刀木的粗根体积和蒲桃粗根平均直径;固氮树种在雨季推迟以及雨季增雨情况下,根系生物量、根体积等指标高于自然降雨;热带次生林5种幼苗根系对干旱(雨季延迟)具有一定的忍受性,细根对雨季增雨的响应更加敏感,雨季增雨对固氮树种细根形态特征的改变比非固氮树种更大,固氮树种对于异常降雨适应性更强;热带次生林林下幼苗根系形态能够较好地适应降雨季节分配的改变,进而维持群落的更新及稳定性。

马占相思幼苗不同器官非结构性碳水化合物含量对磷添加的响应

非结构性碳水化合物(NSC)在植物抵御生物和非生物胁迫时发挥着不可或缺的作用.以马占相思作为研究对象,设置对照(CK,不加磷)、低磷(LP,+50 kg hm^(-2)a^(-1))、高磷(HP,+100 kg hm^(-2)a^(-1))3种处理,探究不同浓度磷添加对马占相思幼苗各器官的NSC含量及分配格局的影响.结果表明:(1)低磷(LP)处理显著增加马占相思幼苗苗高和地径的相对生长速率(RGR);苗高、地径的RGR在不同处理下均表现为LP>HP>CK.低磷和高磷均显著增加植株的总生物量;但是低磷显著提高了叶、枝、茎和粗根的生物量占全株生物量的比例,高磷仅改变了粗根的生物量占比.(2)磷添加显著增加叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素浓度,具体表现为HP>LP>CK,(3)与CK相比,LP和HP处理下枝的NSC含量显著降低;粗根的NSC含量在LP处理下显著低于CK和HP处理.磷添加显著增加粗根可溶性糖占整株的百分比,同时磷添加显著增加枝、茎和粗根淀粉与NSC占整株含量的百分比.本研究表明低磷添加显著促进马占相思幼苗的生长,并通过调整NSC在不同器官的分配比例来应对土壤磷供应水平,以更好地适应土壤低磷环境.(图4表3参46)