指数施肥对杉木容器育苗基质真菌群落及功能类群的影响

【目的】进一步探索杉木幼苗基质真菌群落对指数施肥的整体响应特征。【方法】以杉木无性系“洋061”轻型容器育苗基质为研究对象,通过设置4个浓度梯度的施肥处理(EF1,40 mg/株;EF2,80 mg/株;EF3,120 mg/株;EF4,160 mg/株),对照组不施肥,基于(Illumina MiSeq)高通量测序与FUNGuild真菌功能预测技术,研究不同指数施肥梯度对杉木苗基质理化性质、真菌群落结构及功能类群的影响。【结果】短期指数施肥对基质对真菌多样性没有影响,但能显著提高丰富度指数。粗孢孔目(Trechisporales)肉座菌目(Hypocreales)、粪壳目(Sordariales)、Chaetosphaeriales和被孢霉目(Mortierellales)分别是伞菌纲、粪壳菌纲、被孢霉纲三大优势真菌纲下的优势种群。指数施肥显著提高了肉座菌目相对丰度,显著降低了粪壳目、被孢霉目相对丰度。基质真菌营养类型以腐生型为主,木质腐生真菌为优势功能类群,指数施肥后病理腐生共生过渡型、腐生共生过渡型、植物病原真菌相对丰度显著减少,从枝菌根真菌相对丰度显著增加。RDA分析结果表明,AP、TK和TN是影响基质真菌群落结构与功能类群的主要环境因子。指数施肥显著增加了基质中AP、TN含量,推测指数施肥可能会促进对N、P敏感的真菌类群繁殖,这部分真菌属于腐生营养型与共生营养型,随着施肥量增加,腐生营养性真菌类群逐渐占据主导地位,反而抑制了共生营养型真菌类群生长。【结论】指数施肥能有效提高基质养分有效性,调控真菌优势群落结构,增加共生与腐生型真菌比例,降低病菌含量,为杉木幼苗生长发育提供良好条件。

间伐保留密度对基于大径材培育下杉木人工林生长和材种结构的影响

【目的】探究间伐保留密度对基于大径材培育下杉木人工林的生长、径阶分布和材种结构等方面的影响规律,为杉木大径材定向培育的间伐密度控制技术提供一定的科学理论依据和技术支撑。【方法】以福建省沙县官庄国有林场9年生的杉木人工林作为研究对象,设置高间伐保留密度(H:2 250株/hm^(2))、中间伐保留密度(M:1 800株/hm^(2))、低间伐保留密度(L:1 200株/hm^(2))3个处理,进行连续观测5 a。【结果】1)林分胸径随间伐保留密度的减小而增大,表现为L>M>H,且均存在显著性差异(P<0.05),林龄为11 a时,出现极显著性差异(P<0.01),间伐对树高的影响不显著;2)单株材积随间伐保留密度的减小而增大,表现为L>M>H,林分蓄积量表现为H>M>L;3)总出材量随间伐保留密度的增大而增大,表现为H>M>L;总出材率随间伐保留密度的减小而增大,表现为L>M>H;4)小径材出材量随间伐保留密度的增大而增大,表现为H>M>L,H处理显著大于L处理(P<0.05),出材率表现为随间伐保留密度的减小而增大。中径材出材量随间伐保留密度的减小而增大,与林龄呈正相关,出材率随间伐保留密度的减小而增大。大径材出材量与出材率随间伐保留密度的减小而增大,且L处理显著大于H处理(P<0.05)。【结论】抚育间伐能促进杉木人工林的生长,优化林分结构,有利于大径阶林木培养,这些作用随间伐保留密度的减小而增大。

不同间伐保留密度对杉木人工林枝条生长的影响

[目的]探究不同间伐后的林分保留密度对杉木人工林枝条发育的影响,为杉木无节材定向培育的间伐密度控制提供理论依据和技术支撑。[方法]以福建省沙县官庄国有林场9年生杉木人工林为研究对象,设置3种不同的林分保留密度:1 200株·hm^(-2)(间伐强度为67%, L)、1 800株·hm^(-2)(间伐强度为51%, M)和2 250株·hm^(-2)(间伐强度:27%, H),间伐后的第5年,在各样地内选取标准木进行观测,探讨不同间伐后的林分保留密度对杉木枝条发育的影响。[结果]1)枝条总量、8 m以下枝条数量、8 m以上枝条数量、死枝数量、活枝数量均表现为:L>M>H,枯枝率表现为H>M>L;2)基径随间伐后的林分保留密度的减小而增大,表现为L>M>H,且L与H之间存在显著性差异(p<0.05),同时L的枝长大于M和H,说明低的林分保留密度更有利于枝条生长;3)活枝枝条基径和枝长呈明显的线性相关,死枝枝条基径和枝长线性相关性较小。4)死枝的基径、枝长、数量与活枝数量随树干垂直高度的增大而增大,活枝的基径与枝长随垂直高度的增大而减小,H、M的分枝角随垂直高度的增加而减小。5)死枝与活枝的基径、枝长与分枝角在南部区域(90°~225°)整体大于北部区域,但枝条数量在东部区域(0°~180°)大于西部区域。[结论]要根据不同的培育目的调整杉木间伐后的林分保留密度,高的林分保留密度会抑制枝条基径和数量的生长,从而减少节子的大小和数量,提高木材质量。在杉木幼龄期时可以对林木进行修枝,以减少宿存枝条,达到提高木材质量、培育无节材的目的,综合本研究的3种间伐保留密度,其中1 800株·hm^(-2)的林分保留密度更适宜培育无节大径材。

不同施肥方式对杉木容器育苗基质真菌群落的影响

【目的】为研究杉木育苗基质中真菌优势群落结构对指数施肥方式的响应特征。【方法】使用高通量测序技术,分析3个施肥处理[对照(CK,0 mg/株)、指数施肥(EF,40 mg/株)、常规集中施肥处理(CF,40 mg/株)]下,杉木无性系“洋061”轻型基质的真菌群落组成与多样性的变化。【结果】1)对比CK,指数施肥与常规施肥均显著提高了基质中速效磷、全氮、速效钾含量,显著提高了杉木幼苗的苗高、地径、生物量。2)指数施肥与常规施肥均显著增加了基质真菌多样性指数,降低了丰富度指数。3)在基质中,粗糙孔目(Trechisporales)、肉座菌目(Hypocreales)、被孢霉目(Mortierellales)、粪壳菌目(Sordariales)为各处理下的基质真菌优势目,与CK相比,指数施肥显著提高了肉座菌目、被孢霉目的相对丰度,常规施肥仅显著提高了肉座菌目相对丰度。其中,苗高、地径、生物量均与被孢霉目相对丰度呈显著正相关,生物量与肉座菌目呈显著正相关。4)冗余分析结果表明,被孢霉目与肉座菌目与水解氮、速效磷呈正相关,速效磷是影响基质真菌多样性指数的主要环境因子;水解氮、pH值是驱动基质真菌群落结构变化的主要环境因子,表明两种施肥方式可能改变了与N、P有效性敏感的真菌类群进而影响基质真菌群落组成。【结论】对比CK,指数施肥较常规施肥能有效提高有关磷转化与分解有机质真菌类群的相对丰度,有利于基质后期有效养分转化与积累,以为杉木幼苗生长提供良好条件。