白枪杆幼苗氮、磷、钾含量及化学计量特征对遮阴的响应

【目的】比较不同遮阴条件下白枪杆(Fraxinus malacophylla)幼苗氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及化学计量特征对遮阴的响应规律,为白枪杆的林下种植提供科学管理依据。【方法】以1年生白枪杆盆栽苗为材料,设置4种遮阴处理(全光照、25%遮阴、50%遮阴和75%遮阴),持续观察3个月,然后测定白枪杆幼苗苗高与地径、各器官生物量、各器官N、P、K含量,并分析N、P、K化学计量特征等指标。【结果】50%遮阴处理下,叶N含量、茎和叶P含量、根和叶K含量最高;75%遮阴处理下,根和茎N含量最高,且白枪杆幼苗P利用效率最高。白枪杆幼苗叶片的N、P、K分配比例均在75%遮阴处理下达到最大值。随着遮阴程度的增加,白枪杆幼苗各器官内N、P、K积累量均呈先升高后降低的趋势,且均在50%遮阴处理下达到最大值。【结论】本研究条件下,全光照和过度遮阴均会显著影响白枪杆幼苗的生长,而在50%遮阴处理下可以促进白枪杆幼苗的生长及其各器官N、P、K和生物量的积累。可见,白枪杆幼苗具有一定的耐阴性,适宜在50%遮阴环境下生长。

光照对树番茄幼苗碳、氮、磷、钾元素积累与分配的影响

【目的】研究树番茄幼苗在不同光照环境下碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)元素的积累和分配,为园林应用及林下种植提供理论依据。【方法】以一年生树番茄幼苗为研究对象,设置4种不同光照强度(100%、75%、50%、25%NR,NR为自然光照),观测树番茄幼苗生长发育形态参数,分析生物量、元素积累与分配格局。【结果】树番茄苗高、地径、各器官生物量基本随光照强度的减小先增后降,50%NR下最大,根冠比不断减小,全光照下根冠比最大;不同遮阴程度下树番茄幼苗各器官C含量相对稳定,叶和细根的N、P含量均有不同程度的增加,茎N、P含量有不同程度的降低。随光照程度的减弱,树番茄幼苗除粗根外,其余器官K含量均有不同程度的提高。不同处理各器官C、N、P、K积累量均为叶、茎中最大。随光照程度的减弱,树番茄幼苗地上部分C、N、P、K分配比例增加,地下部分分配比例减少。树番茄幼苗粗根C、N,细根N、P含量与各器官生物量、C、N、P、K含量无显著关系(P>0.05)。茎生物量与粗根生物量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】50%遮阴环境下,树番茄幼苗苗高、地径增长最大,同时增加对地上部分投入及减少对地下部分投入来适应低光环境。室外栽培、林下推广种植以及园林应用中可选择50%遮阴环境,有助于生物量、元素含量和积累量的增加。

不同林龄白枪杆及土壤生态化学计量及非结构性碳特征研究

为了解不同林龄白枪杆(Fraxinus malacophylla)叶片-土壤氮磷钾特征、光合色素及非结构性碳含量的相互作用,以云南省建水县3种不同林龄(5、18和35年)白枪杆人工林为研究对象,每个林龄内设3个20 m×20 m的标准样方,测定不同土层(0~15、15~30、30~45 cm)和叶片N、P、K含量,叶片光合色素及非结构性碳含量;并计算叶片-土壤生态化学计量比,分析不同林龄白枪杆叶片和土壤N、P、K化学计量的变化规律及相互关系。结果表明,白枪杆叶片氮磷钾含量在中龄林内最高,幼龄林其次,成熟林最低;N∶P随着林龄的增大而显著增大,P∶K则相反;在幼中龄林内,白枪杆叶片N∶P值小于14,植物生长受N限制,在成熟林中大于16,植物受P限制;叶片可溶性糖与非结构性碳水化合物(NSCs)含量表现为幼龄林<中龄林<成熟林,而淀粉含量及光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素)含量在中龄林内最高、幼龄林次之、成熟林最低。土壤N、P、K含量及N∶K在0~15和15~30 cm土层内随着林龄的增大而升高,在中龄林和成熟林中随着土层的加深而降低;同一土层中,N∶K在幼中龄林与成熟林间有显著差异(P<0.05)。白枪杆叶片N∶P与15~30和30~45 cm土层的N∶P、N∶K呈显著正相关(P<0.05),而叶片N含量与不同土层N含量及叶片K含量与30~45 cm土层K含量呈显著负相关(P<0.05)。因此,在幼中龄林时期,白枪杆人工林应注重N肥的施加,而在成熟林中应着重考虑P肥的补充。本研究结果为白枪杆林木养分补充及林分经营管理提供了理论依据。

钙胁迫对白枪杆幼苗生长及矿质离子代谢的影响

【目的】研究CaCl_(2)胁迫下白枪杆幼苗的生长及其矿质离子吸收、运输和分配特征,揭示白枪杆对石漠化岩溶地区高钙环境的离子适应机制。【方法】以1年生白枪杆幼苗为研究试材,用CaCl_(2)模拟钙胁迫处理,分别设置对照(0 mmol/L CaCl_(2),CK)、低钙(25 mmol/L CaCl_(2))、中钙(50 mmol/L CaCl_(2))和高钙(75 mmol/L CaCl_(2))4个处理,通过分析根、茎、叶生物量(干质量)和根冠比,以及根、茎、叶中的Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)离子含量及其对K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)离子的吸收和选择性运输能力,探究钙胁迫处理对白枪杆幼苗生长和根、茎、叶中矿质离子分配、吸收与运输的影响。【结果】低、中、高钙胁迫下,白枪杆幼苗生长均受到一定程度的抑制,生物量下降,根冠比增加,其中25~50 mmol/L CaCl_(2)胁迫下各器官生物量表现为叶>根>茎,75 mmol/L胁迫下则表现为根>叶>茎。随钙胁迫程度的加剧,白枪杆幼苗叶、根中的Na^(+)含量显著降低,茎中Na^(+)含量明显增加;K^(+)在叶、根中的含量有所增加,但主要积累根中;Ca^(2+)、Mg^(2+)主要积累在叶中,随钙胁迫加重叶中的Ca^(2+)含量递增,Mg^(2+)含量则以50 mmol/L CaCl_(2)处理下最高。叶中的K^(+)/Na^(+)值与Ca^(2+)/Na^(+)值随钙胁迫加重总体均呈上升趋势,茎、根中的K^(+)/Na^(+)值及各器官中的Mg^(2+)/Na^(+)值均以50 mmol/L CaCl_(2)处理下最高。钙胁迫下,根向叶运输K^(+)及向茎运输Ca^(2+)、Mg^(2+)能力下降,根、茎向叶运输Ca^(2+)、Mg^(2+)能力上升。【结论】白枪杆幼苗通过调节各器官生物量和离子分配适应钙的胁迫,主要通过茎对Na^(+)的截留减少Na^(+)对叶片的毒害,以维持叶片的正常生理功能,同时其对高钙生存环境的适应能力也与Ca^(2+)、Mg^(2+)的选择性运输能力增强有关。

旱季降雨变化对树番茄苗木生长及化学计量特征影响的模拟研究

【目的】探讨旱季降雨变化对树番茄苗木生长及化学计量特征的影响,为树番茄苗木在旱季的栽植培育提供水分管理理论依据。【方法】以一年生树番茄苗木为研究对象,设置3个降雨量,即降雨量减少40%(W-)、平均月降雨量(W)和降雨量增加40%(W+),并设置3 d(T)和6 d(T+)的降雨间隔期,比较不同降雨量下树番茄苗木的生长情况及碳(C)、氮(N)、磷(P)在树番茄苗木各器官中的分配规律。【结果】随着降雨间隔时间的延长和降雨量的增加,树番茄苗木的苗高和地径均显著增加;生物量随降雨量的增加呈现先上升后下降的趋势。在延长降雨间隔时间的情况下,各器官的碳、氮、磷含量随降雨量增加而升高。在降雨量减少40%的情况下,树番茄苗木根与叶的C:N和C:P比值高于其他处理,表明其根与叶受到磷的限制,其余处理则受到氮的限制。【结论】在旱季,增加单次降雨量是对树番茄苗木进行水分管理的最佳方法。

干旱下白枪杆幼苗生物量及生理活性物质对钙添加的适应性调节

探究白枪杆幼苗对石漠化岩溶地区高钙干旱环境的适应调节机制,为白枪杆在石漠化地区推广造林、植被恢复提供重要理论依据。以1年生白枪杆实生苗为研究对象,采用双因素完全随机区组试验,因素1为干旱程度,设4个干旱梯度(正常水分、轻度干旱、中度干旱、重度干旱);因素2为外源CaCl_(2),浓度设0、25、50、75 mmol·L^(-1)4个水平。栽植6个月后,测定白枪杆幼苗生物量和渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖)含量以及抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性。结果表明,1)干旱下添加外源钙能显著增加白枪杆幼苗茎、地下生物量、根茎分配比,减少叶生物量积累与分配比,根冠比降低。2)干旱时期,施加外源钙后白枪杆幼苗叶片MDA含量下降;添加25~50 mmol·L^(-1)钙能有效提高白枪杆叶片3种渗透调节离子(游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖)含量,对可溶性糖、可溶性蛋白含量影响显著。3)干旱下添加钙能显著提高白枪杆幼苗SOD、CAT酶活性,对POD酶活性影响不显著。在干旱时期添加外源钙,能缓解干旱胁迫对白枪杆幼苗的损害并有效提高其抗旱能力。在轻度和中度干旱时期,白枪杆幼苗适应性较强;同期,施用25~50 mmol·L^(-1)外源钙,能够增强白枪杆幼苗生理抗旱能力。

树番茄幼苗生长与氮磷钾化学计量特征对光照、肥料的响应

为研究树番茄幼苗的生长特性和N、P、K分配格局对光照和肥料的响应特征,揭示树番茄苗木生长规律、生理特性与光照和肥料的协调机制,以树番茄幼苗为研究对象,设置3个施肥量:无肥(F0)、中肥(F1,20 g·株^(-1))、高肥(F2,40 g·株^(-1)),设4个遮阴水平:无遮阴(L0,100%NR,NR为自然光照)、轻度遮阴(L1,75.0%NR)、中度遮阴(L2,52.8%NR)、重度遮阴(L3,30.0%NR),共12个处理组合。结果表明:树番茄幼苗通过增加对地上生物量的投资和减少对地下部分(根系)的投资来适应低光环境,52.8%NR条件下每株增施20 g复合肥,树番茄幼苗生长指标、生物量达到最大值;各器官的N、P、K含量及其化学计量比在不同处理组合中具有各自的变化规律,N、P、K含量均在叶中达到最大值,各器官N、P、K含量及其比值都存在显著相关关系;随着施肥和遮阴程度的改变,各器官养分分配存在权衡现象,全光照下,添加中肥有利于N、K向茎中分配,P向粗根中分配;遮阴后有利于N向叶分配,P和K向茎中分配;中度遮阴下每株增施20 g复合肥可以促进各器官N、P、K含量的分配;重度遮阴下每株增施40 g复合肥,养分含量明显降低。综上,树番茄的功能性状在不同光照和施肥处理下发生一系列适应性变化,光照、施肥均对树番茄幼苗的生长和氮磷钾化学计量特征产生显著(P<0.05)影响,中度遮阴和施肥处理能有效提高树番茄幼苗生长,以及养分的吸收和利用效率,促进各器官N、P、K含量的积累,促进幼苗的生长发育。