樟子松固沙林生长对土壤磷素变化的影响

磷是森林生态系统重要养分元素之一,是干旱半干旱地区植物生长的限制性因子。然而沙质草地转化为人工林生态系统后,林分的生长对沙地土壤磷素的变化及其影响机理还不清晰,为沙地合理经营和管理人工林带来了不确定性。以辽宁省章古台地区各生长阶段(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林阶段)的20块樟子松固沙林样地(在各生长阶段林分附近寻找1块天然草地作为对照样地)为研究对象,取样并测定样地各土层(0—10、10—20、20—40、40—60、60—80、80—100 cm)的土壤磷(全磷和速效磷)、土壤氮(全氮和速效氮)、土壤钾(全钾及速效钾)、土壤有机碳等含量以及土壤含水率、土壤pH值、土壤质地、土壤容重等因子值,并进行统计分析。结果表明:沙质草地营造樟子松人工林后,土壤全磷含量随林龄的增加而逐渐递增,成熟林时期达到最高,过熟林地全磷降低,且土壤全磷对土层深度不敏感。成熟林地的速效磷含量略高于幼林和中龄林;虽然与幼林、中龄林没有显著差异,但过熟林的土壤速效磷含量是所有林分中最低的。除了林分生长影响外,草地营造樟子松林后,土壤全磷的变化还受土壤容重和土壤速效氮含量的影响,而土壤速效磷的变化受土壤有机碳和pH值影响。综上所述,沙质草地营造樟子松人工林后,林分生长促进了土壤全磷含量的增加,但导致土壤速效磷轻微的降低,而樟子松过熟林的生存与生长导致了土壤速效磷的过渡消耗,使得土壤速效磷低于草地,经营中应引起重视,以确保樟子松人工林经营的健康发展。

固沙樟子松种子萌发与幼苗生长对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

[目的] 明确引种区不同生命周期阶段樟子松Pinus sylvestris var. mongolica固沙林在种子萌发期的天然更新优势。 [方法] 以科尔沁沙地南缘不同林龄樟子松固沙林种子为材料,采用聚乙二醇(PEG 6000)溶液(0、-0.054、-0.177、-0.393和-0.735 MPa)模拟不同干旱胁迫处理(ck、T1、T2、T3和T4)的方法,研究了其种子萌发与幼苗生长对干旱胁迫的响应特征及抗旱性。 [结果] 在干旱胁迫下,樟子松种子总体表现为萌发率下降,种子萌发时滞增加,萌发速率下降,萌发历时T4处理下显著缩短(P < 0.05);樟子松种子萌发对干旱胁迫的响应还存在林龄间差异,28年生樟子松种子萌发率响应干旱胁迫的阈值最大,林龄小的种子萌发历时延长。在干旱胁迫下,幼苗生长相对值均有所下降,且总体随着干旱胁迫的加强先增大后减小,胚根长则有所增大,胚芽长和胚轴直径随着干旱胁迫的加强呈减小的趋势;林龄小的幼苗生长对干旱胁迫的响应更敏感。采用隶属函数法综合分析,不同林龄樟子松在种子萌发期抗旱性由强到弱依次为16、28、35、54年生。 [结论] 樟子松种子通过降低萌发率、推迟萌发、延长萌发持续时间、减缓萌发速率、增加胚根生长适应干旱胁迫,种子萌发期的抗旱性随林龄的增加而降低,宜选用青壮年樟子松种子,结合立地条件进行人工促进樟子松固沙林的天然更新。

沙质农田作物不同间作采收模式休耕期的防风效应

油沙豆(Cyperus esculentus)是集粮、油、牧、饲于一体的高利用价值新兴经济作物,在我国沙区调整种植结构及沙化土地改良中有重要作用.油沙豆茎块在采收过程中易破坏表层土壤、引发风蚀,因此,探究油沙豆防风阻沙的保护性耕作模式是实现油沙豆在沙区种植的重要前提.本文基于乌兰布和沙漠油沙豆农田现有间作模式,通过风洞模拟试验,探究不同风速下6种间作模式(2种间作作物×3种带间距)的防风蚀效果.结果表明:①不同带间距模式在各风速下的风速廓线均呈对数形式,粗糙度随带间距的增加而减小.②间作作物对垂直流场结构分布特征有显著影响,间作玉米各带间距模式近地表风速均低于当地起沙风速(6 m/s);间作向日葵各带间距模式近地表风速均高于起沙风速,约为9 m/s.③风速对各间作模式的防风效能具有显著影响,防风效能随风速的增大呈减小趋势.④间作带的防风效能随带间距的增加而减小,表现为带间距8 m>带间距16 m>带间距24 m.间作玉米模式的防风效能大于间作向日葵模式,其中,玉米带间距8 m及16 m的模式其近地表防风效能均大于50%,是油沙豆农田防风阻沙的最优模式.研究显示,考虑到农田的经济效益,带间距16 m的间作玉米模式是油沙豆农田兼顾生态效益和经济效益的最优间作模式.