沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%~24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ^(13)C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶片形态和调节营养物质含量,以及与土壤因子的相互作用,以更好适应生境。

云南乌蒙山国家级自然保护区珙桐林生态化学计量特征

【目的】探究国家Ⅰ级珍稀濒危植物珙桐生态化学计量特征,揭示珙桐林生态系统养分元素状况和生长限制因子。【方法】在云南乌蒙山国家级自然保护区不同海拔段设置4个样地,编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,利用单因素方差分析及多重比较等方法研究珙桐林叶片-凋落物-土壤3种组分C、N、P含量及其比值的差异性、相关性,用冗余分析方法探究土壤化学计量特征的响应因子。【结果】珙桐叶片C、N、P平均含量分别为520.97、22.73、1.43 g/kg,凋落物C、N、P平均含量分别为459.87、10.96、1.35 g/kg,土壤C、N、P平均含量分别为74.81、7.94、0.79 g/kg,叶片、凋落物、土壤C、N、P平均含量表现为叶片>凋落物>土壤。不同样地同一组分间土壤C、N、P含量差异显著,表现为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ(Ⅰ:58.47±1.88、5.73±0.41、0.06±0.02 g/kg;Ⅱ:64.45±2.29、6.82±0.19、0.61±0.08 g/kg;Ⅲ:75.94±1.32、7.88±0.16、1.11±0.06 g/kg;Ⅳ:100.39±1.24、11.32±0.25、1.36±0.10 g/kg),叶片、凋落物差异不显著;同一样地不同组分间C含量差异显著,表现为叶片>凋落物>土壤,N、P含量差异不显著;不同样地同一组分、同一样地不同组分间C∶N、C∶P、N∶P存在显著差异。叶片、凋落物、土壤C、N、P含量及比值间相关性显著;海拔、非毛管孔隙度和坡度、毛管孔隙度、粉砂粒含量是影响土壤养分含量的关键环境因子。【结论】云南乌蒙山国家级自然保护区珙桐林不同海拔样地间土壤C、N、P含量及其比值存在显著差异,叶片、凋落物差异不明显,根据生态化学计量特征表明样地Ⅳ珙桐生长受P元素限制,海拔、非毛管孔隙度、坡度、毛管孔隙度、粉砂粒含量是影响珙桐林土壤养分循环的关键环境因子。

南方土壤中导致大豆皱叶的因子分析

为找出南方大豆皱叶症发生的诱因,本研究从南方土壤中非生物因素和生物因素两个角度进行探索研究。利用混池法和ICP-OES技术研究正常叶混池和皱叶混池的差异元素,利用构建的皱叶残留异质系中皱叶家系材料GY_C和正常叶家系材料GY_N,采用单因素随机区组试验设计,研究皱叶土壤的不同土层、营养液、灰烬、叶浆,进行土壤浸泡液、土壤消毒、氮肥等处理后大豆皱叶材料皱叶症的变化。结果表明:皱叶环境土壤的表层、中层和底层土均可导致GY_C叶片皱缩,中层土中的GY_C叶片皱缩程度略高于表层和底层土。氮磷钾配比失衡的营养液处理GY_C叶片未发生皱缩。ICP-OES分析皱叶混池E 1和正常叶混池E 0的31种元素后,未发现E 1/E 0比值为1.7倍以上的元素,且E 1中锰元素含量低于E 0。皱叶灰烬及土壤浸泡液处理基质后GY_C叶片未发生皱缩。移栽试验表明,南方土壤和基质比例超过3∶1时GY_C长出的新叶依然皱缩,而复种的盆栽中南方土壤和基质比例低于1∶8时GY_C叶片也会发生皱缩,且随着复种次数增加,皱叶程度有所增加。解剖观察皱叶材料的根、茎、叶柄未发现明显的虫害痕迹。-80,60,80,100和120℃处理的南方土壤中GY_C叶片不发生皱缩。综上所述,南方土壤中的微生物因素可能是导致大豆皱叶的关键因子。

杏树叶果及土壤矿质营养的动态变化分析

以‘苏路克’杏(Prunus armeniaca L.‘Suluke’)为试材,采用方差分析和相关性分析方法,研究了不同发育期的杏叶片、果实以及不同深度土壤中矿质元素含量的变化规律及其相关性对杏树生长发育的影响,以期为该地区杏园土肥管理提供参考依据。结果表明:在杏树果实发育的整个阶段,不同深度土壤N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、B和Fe矿质元素整体波动均较大;杏叶片中N、P、K、Ca、Zn、Fe元素含量均下降;除N元素外,杏果实中各矿质元素含量均呈下降趋势,幼果期内其他各矿质元素含量明显大于果实成熟期。相关分析结果表明,土壤中的N、K元素对杏叶片中矿质元素含量有较大影响,土壤中N、K、B元素对杏果实中矿质元素含量有较大影响,且叶片中P、K、Ca、Mg、Fe对杏果实中矿质元素含量有较大影响。综上,建议(生产上)在实际生产过程中,在幼果期前(4月上旬至中旬)需满足土壤中N、P、K肥;在果实膨大期前(4月中旬至下旬)需叶面喷施N、Ca、Cu、Zn、B、Fe肥;在硬核期前(5月中旬至下旬)需叶面喷施P、K、Mg肥;在果实成熟期后(7月中旬至9月中旬),以施有机肥为主,复合肥为辅。

不同海拔大叶种有机茶土壤与叶片碳氮磷生态化学计量特征

本试验对普洱市祖祥高山有机茶园有限公司的不同海拔梯度有机茶根际土壤和叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比进行了研究,探究了海拔高度对大叶种有机茶树根际土和叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的影响,分析了该试验地大叶种茶树生长的限制性因素,为大叶种有机茶园的合理养分管理提供数据支持。结果表明,不同海拔大叶种有机茶叶片的全碳、全氮、全磷含量及叶片C:N、C:P、N:P随海拔的升高有着不同的变化趋势:海拔越高,叶片的C:N和C:P越低,根据对植物营养元素的限制因素叶片N:P的分析可知,有机茶叶片的N:P在四个海拔梯度上都低于14,叶片全碳、全氮、全磷含量及叶片C:N、N:P在不同海拔间无显著差异,但叶片C:P在海拔间差异显著。不同海拔大叶种有机茶根际土壤全碳、全氮、全磷含量及土壤C:N、C:P、N:P随着海拔的升高有不同的变化趋势,海拔越高,土壤的全碳、全氮、全磷含量越高,在不同海拔间差异显著,土壤C:N、C:P、N:P在不同海拔间差异不显著。叶片的C:N、C:P、N:P与土壤的C:N、C:P、N:P多呈显著正相关关系。总之,大叶种有机茶的生长受氮的限制,所以在有机茶园经营管理过程中,要注意养分投入的平衡。

基于便携式作物生长监测诊断仪的红壤花生叶片氮积累量和叶面积指数监测

通过分析红壤花生不同生育期的生长指标动态变化特征及其与冠层光谱植被指数间的定量关系,以赣花5号和航花2号这2个花生品种为试验对象,设置4个施氮水平,在花生关键生育期(苗期、花针期、结荚期和饱果期)利用便携式作物生长监测诊断仪(CGMD-402)采集冠层光谱植被指数,并同步取样测定各处理的地上部生物量、叶片氮积累量(LNA)和叶面积指数(LAI),构建基于CGMD-402的红壤花生LNA和LAI监测模型。结果表明:施氮水平会对红壤花生植株的生长产生影响,地上部植株的生物量会随着施氮量的增加而增大;叶片氮积累量和叶面积指数均随生育进程的推进整体上表现为先升后降的动态变化特征;花针期与结荚期的花生冠层归一化植被指数(NDVI)与LAI和LNA均具有较好的相关性。因此,可利用便携式作物生长监测诊断仪CGMD-402监测红壤花生的LAI和LNA,为江西省红壤花生的精确施氮管理提供技术支撑。

不同施肥处理对土壤质量及芥菜产量与品质的影响

【目的】紫妃芥菜(Purple leaf mustard)是以中国国家地理标志产品绿叶水东芥(Green leaf Shuidong mustard)杂交选育的高花青素芥菜新品种,其施肥技术有待研究。有机肥替代部分化肥被认为是土壤改良、作物增产提质较为有效的施肥措施,研究不同施肥处理对土壤性质及芥菜产量和品质的影响,对指导芥菜科学生产具有重要意义。【方法】以灵芝菌渣堆肥为供试有机肥,以绿叶水东芥、紫妃芥菜为供试作物进行盆栽试验,以单施化肥(常规仅施复合肥)为对照(CK),设置化肥减量3/4条件下,配施低(T1,7.90 g)、中(T2,15.80 g)、高(T3,31.60 g)量菌渣堆肥3个处理,测定芥菜采收后土壤pH值、物理性黏粒(PC,<0.01 mm)、有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量,以及芥菜株高(PH)、鲜质量(FW)、根长(RL)、叶绿素(Chl)、花青素(Ant)、可溶性糖(SS)和维生素C(Vc)含量等13个指标,并分析不同处理土壤性质及芥菜产量和品质的差异。【结果】随着菌渣堆肥用量的增加,两种芥菜除土壤pH值和PC含量外,其他11个指标均呈增加趋势,3个处理土壤OM含量及芥菜RL、SS和Vc含量均高于CK,AN含量低于CK;T3处理土壤AP、AK含量及芥菜FW、Chl、Ant含量高于CK,其PH与CK无明显差异、但均高于T2和T1处理。与CK相比,T3处理下绿叶水东芥和紫妃芥菜土壤OM、AP和AK含量分别提高13.24%、14.28%,6.74%、6.06%,6.43%、6.04%,AN含量降低0.81%、1.45%;两种芥菜FW、RL、Chl、SS和Vc含量分别提高0.33%、6.64%,34.65%、43.29%,11.03%、6.53%,53.36%、44.45%,16.66%、15.44%。同一处理下,紫妃芥菜的PH、RL、FW、Chl、Ant、SS、和Vc含量均显著高于绿叶水东芥。【结论】菌渣堆肥替代部分化肥有助于土壤改良、芥菜增产提质,以T3处理表现最佳。同等肥力下,紫妃芥菜的长势、色素含量和品质均优于绿叶水东芥。

生物刺激素对烤烟根际微生态及烟叶品质的影响

【目的】探究生物刺激素在烤烟栽培上的应用效果,为植烟土壤改良及烟叶品质改善提供新的思路。【方法】采用大田试验,以常规施肥为对照(CK),在CK基础上设施用海藻酸(BS1)、古生物源生物刺激素(BS2)和矿源黄腐酸(BS3)3个生物刺激素处理,于烤烟盛花期取烟株根围土壤测定土壤理化性质(pH、阳离子交换量及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量)、酶(蔗糖酶、硝酸还原酶、过氧化氢酶、脲酶)活性及微生物群落多样性;于烤烟成熟时调查农艺性状(株高、茎围、有效叶片数、最大腰叶长、最大腰叶宽、顶叶长、顶叶宽、叶面积),并对上部叶(倒数第5~6片烟叶)进行标识,调制后进行化学成分(总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯、淀粉含量,糖碱比、氮碱比、钾氯比)测算,分析3种生物刺激素对植烟土壤微生态环境及烟叶品质的影响。【结果】与CK相比,BS1和BS3处理不同程度提高了植烟土壤氮、磷、钾速效养分含量及阳离子交换量,极显著提高了土壤蔗糖酶和脲酶活性;明显提高土壤优势菌门奇古菌门(Thaumarchaeota)和根肿黑粉菌门(Entorrhizomycota)的相对丰度,以及优势菌属根肿黑粉菌属(Entorrhiza)的相对丰度,而降低子囊菌门(Ascomycota)和镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度;BS3处理土壤细菌、真菌群落的丰富度和多样性及其功能代谢途径丰度均高于CK、BS1和BS2处理;施用生物刺激素可促进烤烟生长发育和烟叶开片,其中BS3处理有利于提高烟叶化学成分适宜性和协调性。【结论】矿源黄腐酸处理改良土壤、促进烤烟生长及提升烟叶品质的综合效应较优,是适合烤烟施用的生物刺激素。

香樟凋落物对杂草萌发与生长的化感作用

【目的】杂草是农业生产中的主要危害之一,化学除草剂导致的环境与健康问题日益突出,利用化感作用防治杂草已成为一种新的趋势。【方法】研究采用培养实验,探究添加不同量(质量分数3%、6%、9%、12%)的香樟含油叶粉和脱油叶粉对田园土种子库杂草萌发与生长的影响。【结果】(1)两种叶粉均能显著抑制杂草的萌发与生长,具有明显的“浓度效应”,且能延迟除稗草外其他禾本科杂草的萌发时间8 d以上。(2)根据综合化感效应指数,当添加量≤6%时,香樟脱油叶粉对杂草的抑制效果要强于含油叶粉;添加量≥9%时,香樟含油叶粉的抑制效果要强于脱油叶粉。施加同一叶粉时,综合化感效应指数随叶粉量的增加而增强。(3)两种叶粉均能显著提升土壤的肥力,增加速效钾、速效磷、速效氮和有机质含量。(4)相关性分析结果表明,土壤的速效钾含量与杂草的萌发、生长之间有极显著负相关关系。【结论】两种香樟叶粉均可以抑制土壤种子库杂草萌发和生长,且当浓度≤6%时,脱油叶粉的效果更佳;当浓度≥9%时,含油叶粉抑草效果更佳。

闽江江心洲不同生境植物叶功能性状差异及其对土壤特性的响应

基于植物群落叶功能性状的角度研究植物群落与环境的关系有助于探究植物的适生策略。然而,目前关于江心洲植物群落叶功能性状的研究还有待深入探究。基于此,选取8项植物群落叶功能性状指标和9项土壤理化性质指标,探究闽江福州河段5个江心洲3种不同生境类型(洲岸沙滩、洲岸泥滩和洲中央林地)的植物群落叶功能性状与土壤因子特征及其响应机制。结果表明:(1)除土壤温度外,江心洲不同生境的其余8个土壤理化因子存在显著差异。(2)江心洲不同生境的植物群落叶功能性状存在显著差异。在灌木层上,洲中央林地的叶面积(80.935 cm^(2))显著高于洲岸泥滩(31.685 cm^(2))和洲岸沙滩(14.280 cm^(2));在草本层上,洲中央林地的比叶面积(535.684 cm^(2)/g)显著高于洲岸沙滩(384.974 cm^(2)/g);然而,在乔木层上,不同生境的植物群落叶功能性状无显著性差异。(3)影响江心洲不同生境植物群落叶功能性状的主要土壤因子不尽相同,洲岸沙滩为土壤温度,洲岸泥滩为土壤含水量、土壤全碳含量和土壤容重,洲中央林地为土壤容重和土壤含水量。研究发现,与相对远离闽江的洲中央林地相比,河流水动力和潮汐的干扰导致洲岸沙滩和洲岸泥滩的生境发生变化,植物群落通过调整资源分配利用的适生策略,权衡功能性状组合以适应环境的变化。

胡杨叶功能性状与土壤因子的关系

探究荒漠植物叶功能性状对土壤环境因子的响应格局,对理解干旱荒漠区优势植物适应干旱贫瘠逆境的权衡策略至关重要。以塔里木河干流上游胡杨为研究对象,研究不同生境胡杨叶功能性状变异格局及其与土壤因子的相互关系,以揭示胡杨适应干旱荒漠环境的生态策略。结果表明:(1)胡杨叶功能性状在不同地下水埋深(GWD, groundwater depth)之间差异显著(P<0.05),比叶面积(SLA, specific leaf area)、叶宽(LW, leaf width)、叶面积(LA, leaf area)随GWD增加而显著下降(P<0.05),叶长(LL, leaf length)、叶干物质含量(LDMC, leaf dry mass)、叶组织密度(LTD, leaf tissue density)则显著增大(P<0.05);其中LW、LA变异系数较高(48.6%、39.4%),对GWD变化较敏感。(2)浅GWD生境土壤有机碳(SOC, soil organic carbon)、全氮(TN, total nitrogen)、全磷含量(TP, total phosphorus)与氮磷比(N/P, nitrogen phosphorus ratio)显著高于深GWD生境(P<0.05),碳氮比(C/N, carbon nitrogen ratio)则相反;其中TN、SOC、N/P变异系数较高(≥40.0%),对GWD变化较敏感。(3)冗余分析表明,C/N、N/P、TN、SOC是影响胡杨叶功能性状的主要因子,其中C/N显著影响LW、LA与SLA,N/P则显著影响LL与LDMC,TN显著影响LTD(P<0.05)。(4)随GWD增加,土壤库养分减少,林下土壤旱化贫瘠。胡杨为了生存,通过减小LW、LA、SLA,增加LL、LTD、LDMC来适应日益干旱贫瘠的荒漠环境。

马铃薯茎叶还田对土壤理化性质及细菌群落结构的影响

【目的】探究马铃薯茎叶还田对土壤理化性质和细菌群落结构的影响。【方法】基于土壤理化分析和Illumina高通量测序技术,对比分析马铃薯茎叶还田(处理组R)与不还田(处理组NR)土壤理化指标和细菌群落结构的差异。【结果】与处理CK相比,马铃薯茎叶还田提高土壤pH及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量,其中速效钾含量增幅最大,达42.36~141.53 mg/kg。马铃薯茎叶还田显著影响土壤细菌群落结构,在第45、90天时,还田处理土壤中12个细菌类群丰度显著提高,且还田处理较不还田处理土壤细菌群落的物种多样性显著提高。各处理土壤细菌群落的种间互作关系主要发生在酸杆菌门、放线菌门(Actinobacteriota)和变形菌门,且马铃薯茎叶还田处理较不还田处理,土壤细菌群落种间互作强度显著提高。相关性分析表明,Latescibacterota、脱硫菌门(Desulfobacterota)与有效磷含量呈极显著负相关,与碱解氮、有机质含量呈显著正相关;粘球菌门(Myxococcota)、Bdellovibrion⁃ota、髌骨菌门(Patescibacteria)、肠杆菌门(Entotheonellaeota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、硝化螺旋菌门(Nitrospirota)、变形菌门(Proteobacteria)与速效钾含量呈显著正相关。【结论】马铃薯茎叶还田处理可以提高土壤养分含量,显著提高土壤细菌群落的物种多样性及群落物种互作强度,土壤速效钾、有效磷、碱解氮及有机质含量等理化指标与土壤细菌群落物种组成存在显著的相关关系。

喀斯特森林木本植物叶片功能性状对土壤特性的响应

为明确喀斯特森林植物叶片功能性状对土壤特性的响应,采用样地与样线相结合的方法调查茂兰喀斯特森林的木本植物群落,计算不同地形木本植物叶片加权平均性状值,运用单因素方差分析和冗余分析不同地形植物叶片功能性状的差异及其与土壤特性的关系。结果表明,在生长型(常绿、落叶)和群落水平上,植物叶片功能性状在不同地形间存在显著差异(P<0.05),其中叶面积最为敏感,对生境的响应明显,常绿植物的叶厚度大于落叶植物,比叶面积则相反,而叶绿素含量差异不显著(P>0.05)。不同地形间土壤特性差异显著(P<0.05),漏斗地形土壤的田间持水量、毛管孔隙度、全氮含量、全磷含量及有机质含量较高,土壤肥力最佳,槽谷和阴坡次之,而阳坡地段土壤相对贫瘠。不同地形植物叶片功能性状与土壤特性间具有相关性,但不同地形土壤特性对叶片功能性状变异的解释率不同,影响植物叶片功能性状的主要土壤特性为有机质含量、全氮含量、全磷含量、田间持水量和土壤容重。茂兰喀斯特森林不同地形植物叶片功能性状和土壤特性的差异较大,随着土壤特性的改变,叶片功能性状的响应特征不同,这有利于林区物种共存及生物多样性维持。

亚热带森林转换对凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物群落结构的影响

以地带性植被建群种米槠(Castanopsis carlesii)的凋落叶为研究对象,采用不同孔径凋落物袋排除土壤无脊椎动物的方法,分析常绿阔叶林转换为米槠人工林后凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物群落结构、多样性和功能群。以米槠凋落叶完全分解为研究期间,共捕获土壤无脊椎动物6417头,隶属3门12纲27目114科,其中白蚁科为优势类群。2种林分凋落叶分解过程中总的、大型土壤无脊椎动物丰度均于30 d到达峰值,而中小型为15 d,类群数均在91 d达到峰值,整体的动态变化规律较为相似。常绿阔叶林转换为人工林后,土壤无脊椎动物丰度和类群数显著降低,其中中小型土壤无脊椎动物丰度的响应更为迅速,降低了33.67%;林型转换后,土壤无脊椎动物各功能群个体数量均有所减少,其中杂食性土壤无脊椎动物对林型转换最为敏感,降幅达37.85%;土壤无脊椎动物群落的多样性指数、丰富度指数、优势度指数和均匀度指数也均有所降低。冗余分析表明,土壤有机碳含量和土壤温度是调控凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物群落结构的主要因子,总解释率达22.4%。可见,亚热带常绿阔叶林转换为人工林的森林林型转换会导致森林地表理化特征变化,使得米槠凋落叶分解过程中土壤无脊椎动物的群落结构更为简化,进而可能影响土壤无脊椎动物对凋落叶分解的贡献,最终深刻作用于亚热带森林物质循环和能量流动。

两种乔木凋落叶浸提液处理对地毯草土壤酶活性及其化学计量比的影响

乔木搭配人工草坪是园林绿化中常见的植物配置方案,但乔木凋落物可能会影响林下草坪草的生长。为探究两种乔木栾树、樱树凋落物对地毯草草坪的影响,本研究将栾树、樱树凋落叶分别制成10、20、40 g·L^(-1)质量浓度的水浸提液,通过盆栽试验分析两种凋落叶浸提液处理下地毯草根际土壤水解酶活性及其化学计量比的变化,初步探讨林下植被管理对地毯草土壤质量的影响。结果表明:1)在不同质量浓度的栾树凋落叶浸提液处理下,地毯草根际土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(PHOS)活性均呈先增后减的变化趋势,木糖聚酶(XYL)则呈先减少后增加,最后减少的变化趋势,而在不同质量浓度的樱树凋落叶浸提液处理下,地毯草根际土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、木糖聚酶活性则表现为先减后增的变化规律,酸性磷酸酶随质量浓度的增加呈递减的变化规律;2)相关性分析表明,N、P获取酶活性与土壤有机碳(SOC)含量呈显著正相关,酶C/N、酶C/P与总氮(TN)、总磷(TP)含量呈显著负相关,酶N/P与SOC含量呈显著负相关。矢量模型分析发现凋落物浸提液处理下地毯草根际土壤微生物呈P养分限制特征,樱树凋落叶浸提液处理能缓解微生物C、P限制;3)冗余分析进一步揭示了栾树和樱树凋落叶浸提液处理下地毯草根际土壤SOC、TP含量和土壤C/P、土壤含水量(SWC)、pH是影响土壤酶活性及其化学计量比的主要因子。因此,在人工草坪日常管理中应适时添加栾树、樱树凋落叶,在提高土壤微生物酶活性的同时缓解了地毯草生长中的碳和磷限制。

胡杨叶功能性状的协同与权衡及对树龄、土壤因子的响应

【目的】探究不同树龄胡杨叶功能性状的特征及其影响因素,揭示胡杨叶功能性状的种内变异及其适应特性,为胡杨的保护与管理提供理论依据。【方法】以不同树龄的胡杨为研究对象,通过相关性分析和方差分解等方法,研究胡杨叶片形态、光合生理、养分性状的变化特征以及对树龄和土壤因子的响应。【结果】随着树龄的增加,叶干物质含量、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量以及叶片碳、氮、磷含量呈增加趋势,而比叶面积、叶厚度呈减小趋势。各叶功能性状之间存在一定的相关性,其中叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量与叶片碳含量、叶氮含量、叶磷含量、叶干物质含量协同变化,与比叶面积和叶片厚度权衡变化,并且性状间的关系受树龄调控。比叶面积、叶干物质含量、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶碳含量、叶氮含量、叶磷含量主要受土壤pH和树龄的影响,叶片厚度、叶绿素总量主要受土壤氮含量和树龄的影响,表明树龄、土壤pH、土壤全氮含量是胡杨叶功能性状的主要影响因子,并且与土壤因子相比,树龄对叶功能性状变异的解释率更高,可以解释胡杨叶功能性状15.1%~38.1%的变异。【结论】随着树龄的增加,胡杨通过一定的性状变异和性状组合适应环境的变化,各叶功能性状的影响因子不同,其中树龄和土壤因子共同调控叶功能性状的变化,并且树龄在决定胡杨叶功能性状变异方面可能起着更为关键的作用。

施氮对油松林新生叶氮磷特征和土壤养分的影响

探究不同施N量下油松新生叶氮(N)磷(P)养分特征及其对驱动因子的响应规律,对了解未来环境条件变化如何影响植物养分利用具有重要的生态意义。本研究以山西省3个典型区域气候条件的40年生油松林为对象,设置4个N添加处理[0 g/m^(2)(对照)、5 g/m^(2)(低)、10 g/m^(2)(中)、15 g/m^(2)(高)],研究N添加引起的土壤养分有效性的变化与新生叶N、P养分变化的关系,分析其共性作用规律及气候区域差异。结果表明:1)随着施N量的增加,中温带半干旱区和暖温带半干旱区新生叶N、P含量均显著增加,而暖温带半湿润区新生叶N含量呈先增后减趋势,P含量呈减小趋势;中温带半干旱区和暖温带半干旱区新生叶N、P比(N/P)随施N量的增大而增大,新生叶N/P为4.83~14.14,研究区油松生长受N限制,施N使限制有所缓解,而暖温带半湿润区新生叶全磷(TP)含量和N/P在施N量间差异不显著;2)随着施N量的增加,油松林下土壤全氮(TN)含量显著增大,土壤铵态N(NH_(4)^(+)-N)、硝态N(NO_(3)^(-)-N)和速效P(PO_(4)^(-)-P)均呈增大趋势。新生叶TN与土壤TN含量呈显著正相关,与土壤N/P和NO_(3)^(-)-N呈显著负相关;3)不同气候区域油松林新生叶对N梯度的响应敏感度不同,中温带半干旱区、暖温带半干旱区和暖温带半湿润区新生叶N含量与土壤N含量呈正相关关系,回归斜率分别为6.46>6.06>2.60。暖温带半湿润区油松林新生叶N、P养分含量对施N量的敏感性最低,油松新生叶N含量相比于新生叶P含量更易受土壤养分变化的影响。说明油松通过调节N、P养分利用策略应对林地环境条件变化的影响。

北京山区黄栌叶片水分和光能利用效率季节变化及影响因子

未来气候变化将影响光合环境资源供给,尤其是水分和光能。为深入了解植物对气候变化的适应性,使用LI-6800便携式光合仪,于2021年5-10月份(完全展叶期)测定了北京山区广布灌木黄栌(Cotinus coggygria)叶片的光响应曲线,分析其水分利用效率(WUE=最大净光合速率[P_(nmax)]/气孔导度[g_(s)])和光能利用效率(LUE)的季节变化特征及影响因子。结果显示:黄栌叶片WUE在5-6月份呈下降趋势,7-10月份比较稳定;LUE在5-7月份呈上升趋势,8-10月份比较稳定。WUE和LUE的生长季平均值分别为98.25μmol/mol和0.06 mol/mol,变异系数分别为22%和17%,两者呈负相关(R^(2)=0.86;P<0.01)。环境因子中,WUE和LUE主要受土壤含水量(SWC)影响,WUE随SWC增加呈线性降低趋势,而LUE随SWC增加呈线性增加趋势。SWC每增加0.1 m^(3)/m^(3),P_(nmax)和g_(s)分别线性增加4.23μmol m^(-2)s^(-1)和0.07 mol m^(-2)s^(-1),即g_(s)对SWC变化的敏感性比P_(nmax)高。光合有效辐射(PAR)对WUE和LUE的影响不显著。生物因子中,比叶面积(SLA)是影响WUE和LUE的主要因子,WUE随SLA上升而上升,LUE随SLA上升而下降。叶氮含量(LNC)与WUE和LUE均不显著相关。SWC和SLA双因子线性回归模型均可以较好模拟WUE和LUE的季节变化,解释度分别为91%和71%,且其中SWC的标准回归系数较大,说明SWC是影响WUE和LUE变异的主导因子。结果表明SWC是限制黄栌叶片WUE和LUE的主要环境因子,SLA是调控WUE和LUE的关键生物因子,其中SWC起主要调控作用。研究结果利于深入了解北京山区灌木生态功能对未来气候变化的响应。

生物炭对植烟土壤养分及烤烟产质量的影响

为探究生物炭对植烟土壤和烤后烟叶产质量的影响,以烤烟品种0110-142和玉米秸秆生物炭为供试材料,开展田间定位试验,共设置了4个处理:生物炭5 t·hm-2(B1)、15 t·hm-2(B2)、25 t·hm-2(B3)和不施生物炭(CK),对土壤养分、烤烟干物质重、烟叶化学成分及经济性状进行测定,以此分析生物炭不同用量对土壤养分及烤烟生长及烟叶品质的影响,并对土壤养分和烤烟经济性状进行相关性分析。结果表明:土壤有机碳含量因生物炭的增施得到提高,B2和B3处理较CK分别显著增加22.76%、30.31%,B2和B3处理均对土壤碱解氮及速效钾积累作用显著;B3处理增加了团棵期烤烟根部的干物质积累量,B2处理增加了现蕾期烤烟叶的干物质积累量;施用生物炭后,上部叶B3处理及下部叶各处理氯含量均显著增加,B2处理下部叶的烟碱含量显著增加35.71%,糖碱比较CK显著降低,中部叶和下部叶的总氮含量显著增加;B2和B3处理还原糖有所减少,烤后烟叶的化学品质有所提升;在经济效益方面,B2处理显著提高了烤烟上中等烟比例及产值,B3处理显著增加了产量。结合相关性分析发现,土壤有机质和速效钾分别与烤后烟叶上等烟率以及产量呈显著正相关。综上,B2及B3处理利于土壤养分和烟株干物质重的积累,同时B2处理利于提高烟叶品质及经济性状,B3处理使产量有所提高,添加生物炭可以改善植烟土壤养分状况及烟叶品质,对烤烟有一定的增产效果。

乌蒙乡不同海拔梯度刺叶高山栎叶功能性状特征及其对环境因子的响应

为理解刺叶高山栎(Quercus spinosa)对于高海拔环境的适应机制,探究其生态适应策略,通过测定云南禄劝乌蒙乡三个不同海拔梯度样地刺叶高山栎的12个叶功能性状特征,利用方差分解分析和冗余分析揭示叶功能性状对环境因子的响应,进一步利用叶片性状网络与主成分分析对其生存适应策略进行解析。结果表明:(1)乌蒙乡刺叶高山栎叶功能性状均存在变异,变异系数范围在6.12%—54.97%之间,其中叶含水量变异程度最高,变异系数为54.97%,叶碳含量变异程度最小,变异系数为6.12%;(2)乌蒙乡刺叶高山栎绝大部分叶功能性状存在显著的沿海拔分异规律:比叶面积、叶绿素含量、叶碳含量和叶氮含量均随海拔上升呈显著上升趋势,叶厚度、叶干重、叶干物质含量、叶含水量和叶碳氮含量比沿海拔上升呈显著下降趋势;(3)研究区域内,土壤因子对刺叶高山栎叶功能性状变异起决定作用,土壤总钾、总氮、速效磷与含水量是重要土壤因子;(4)乌蒙乡刺叶高山栎形成以比叶面积为中心的叶功能性状网络,并通过调节以叶碳含量为代表性状(即资源获取)与叶氮磷含量比为代表性状(即养分利用)两个功能模块适应环境变化;(5)研究区域内,在不同海拔梯度分布的刺叶高山栎适应环境变化采取不同经济策略;高海拔分布的刺叶高山栎通过提高光合效率以及采取更为积极的“快速投资⁃收益型”资源策略以适应生境。总之,乌蒙乡不同海拔梯度刺叶高山栎叶功能性状沿海拔梯度分异明显,土壤养分及其含水量是造成这种分异的主要因素,导致了不同的适应策略产生。