土壤水分和氮素對針葉樹種苗期生長的影響

李海波

摘要：指出了華北落葉松和云杉是華北地區重要的針葉樹種，以華北落葉松和云杉作為研究對象，通過人工控制條件進行了栽培實驗，設置了不同的土壤水分和氮素營養處理，調查了苗期苗高、地徑、枝干生物量、根生物量和葉綠素含量，研究了土壤水分和氮素營養對華北落葉松和云杉苗期生長的效應，結果表明：華北落葉松和云杉苗期生長對土壤水分響應和氮素濃度響應均存在差異。

關鍵詞：華北落葉松;云杉;土壤水分;氮素

中圖分類號：Q948

文獻標識碼：B文章編號：16749944（2014）12005702

1材料與方法

1.1材料

本實驗所用苗木均為3年生苗，華北落葉松栽植前平均地徑0.560cm，平均苗高39.13cm;云杉平均地徑為0.302cm，平均苗高為10.62cm。

1.2苗木栽植

苗木栽植盆底徑22.5cm，上徑29.5cm，高25cm。種植土為山地褐土∶苗圃土∶粗沙=5∶3∶1（體積比）的混合土，物理性狀良好，田間持水量為35.64%，pH值7.96，經風干、碾碎、過篩處理后裝盆。

1.3處理

水分處理以土壤含水量是土壤田間持水量的百分比來設置不同水平，設3種水平W1（100%），W2（70%）和W3（40%）。設置不同氮素濃度實驗，采用蛭石作為栽培基質，處理設置4種5mmol/L（N1）、10mmol/L（N2）、15mmol/L（N3）、20mmol/L（N4），每隔10d澆灌Hogland營養液，每盆150ml。

1.4指標及測定

本研究測定指標包括：苗高、地徑、枝干生物量、根生物量和葉綠素含量。用游標卡尺和直尺分別測量苗木的地徑和高。將苗木烘干后稱重計算生物量。葉綠素含量采用乙醇-丙酮混合液法測定。

2結果與分析

2.1華北落葉松和云杉苗期對土壤水分響應的差異

土壤水分含量對華北落葉松和云杉生長指標的影響見表1。

2.1.1苗期高生長對土壤水分含量的響應

由表1可知，華北落葉松高生長隨著土壤水分含量的減少而減少，而云杉高生長以W2處理時最大，W3處理時最低。在3種水平水分處理下，華北落葉松和云杉高生長情況見表1。W3處理與W1處理相比，華北落葉松和云杉高生長分別下降了1.05cm和0.54cm。方差分析表明，不同水分處理下華北落葉松高生長達顯著差異水平（F=20.98，p<0.0001），不同的土壤水分處理對云杉高生長的影響亦達顯著差異水平（F=7.83，p=0.0047）。

2.1.2苗期地徑生長對土壤水分含量的響應

表1表明，華北落葉松和云杉地徑生長均隨著土壤水分的減少而減少。W3處理與W1處理相比，兩樹種地徑生長分別下降0.051和0.049。方差分析表明，不同水分處理下華北落葉松地徑生長達顯著差異水平（F=13.76，p=0.0004），不同的土壤水分處理對云杉地徑生長的影響亦達顯著差異水平（F=60.42，p< 0.0001），表明華北落葉松和云杉苗期地徑生長對水分的需求均較高。

2.1.3苗期總生物量對土壤水分含量的響應

表1表明，華北落葉松和云杉生物量增量均隨著土壤水分的減少而減少。W3處理與W1處理相比，兩樹種生物量增量分別下降3.7053和1.2113。方差分析表明，不同水分處理下華北落葉松生物量增量達顯著差異水平（F=16.66，p< 0.0001），不同的土壤水分處理對云杉地徑生長的影響亦達顯著差異水平（F=6.26，p=0.0054）。

2.1.4苗期葉綠素含量對土壤水分含量的響應

表1表明，云杉隨著土壤水分含量的減少，葉綠素含量逐漸減少，而華北落葉松葉綠素含量以W2處理時最大，W1處理時最低。方差分析結果表明，不同水分處理下云杉葉綠素含量達顯著差異水平（F=3.82， p=0.0333），華北落葉松在不同的土壤水分處理條件下葉綠素含量的差異并未達到顯著水平。

2.2華北落葉松和云杉苗期對氮素濃度響應的差異

氮素濃度對華北落葉松和云杉生長指標的影響見表2。

2.2.1苗期高生長對氮素濃度的響應

由表2可知，華北落葉松高生長以N3處理時最大，N4處理時最低;而云杉高生長以N2處理時最大，N3處理時最低。N3處理與N1處理相比，華北落葉松和云杉高生長分別下降了0.80cm和0.16cm。方差分析表明，不同氮素處理下華北落葉松高生長達顯著差異水平（F=4.41，p=0.0154），云杉在不同氮素處理條件下高生長的差異并未達到顯著水平。

2.2.2苗期徑生長對氮素濃度的響應

由表2看出，華北落葉松和云杉地徑生長均隨氮素濃度的升高表現出先增加后減少的趨勢。華北落葉松以N3處理時最大，N1處理時最小。云杉地徑生長以N2處理時最大，N1處理時最小。方差分析表明，不同氮素濃度下華北落葉松地徑生長達顯著差異水平（F=5.43， p=0.0067），不同氮素處理條件下云杉相對地徑生長的影響亦達顯著差異水平（F=5.16，p=0.0084）。

2.2.3苗期總生物量對氮素濃度的響應

由表2可看出，華北落葉松生物量增量以N3處理時最大，N1處理時最低;而云杉生物量增量以N2處理時最大，N3處理時最低。方差分析表明，不同氮素濃度處理下華北落葉松生物量增量達顯著差異水平（F=9.30，p<0.0001），不同的氮素濃度處理對云杉地徑生長的影響亦達顯著差異水平（F=4.33，p=0.0097）。華北落葉松氮素濃度為15 mmol·L-1時生物量增量最大，云杉氮素濃度為10 mmol·L-1時生物量增量最大。

2.2.4苗期葉綠素含量對氮素濃度的響應

由表2可看出，華北落葉松幼苗葉綠素含量隨氮素濃度的升高表現出先增加后減少的趨勢，氮素對葉綠素含量產生了顯著的影響。華北落葉松葉綠素含量以N4處理時最大，N3處理時最低;云杉葉綠素含量以N1處理時最大，N2處理時最低。方差分析結果表明， 不同氮素處理下華北落葉松葉綠素含量達顯著差異水平（F=7.94，p=0.0003），云杉在不同的氮素處理條件下葉綠素含量的差異并未達到顯著水平。

3結論

華北落葉松和云杉苗期生長對土壤水分響應存在差異。隨著土壤水分含量的減少，華北落葉松和云杉各項指標均減小。云杉高生長量隨土壤水分含量的減少表現為先增加后減少的趨勢，表明輕度干旱條件下云杉高生長優于華北落葉松。

華北落葉松和云杉苗期生長對氮素濃度響應存在顯著差異。在實驗條件下，華北落葉松高生長、地徑生長、生物量及葉綠素含量均以氮素濃度15mmol/L處理時生長最好，而云杉高生長、地徑生長、生物量及葉綠素含量均以氮素濃度10mmol/L處理時生長最好，表明較高氮素濃度有利于華北落葉松生長，而云杉則在較低氮素濃度條件下生長良好，說明兩樹種對于氮素的利用存在顯著差異。

參考文獻：

[1]王淼，代力民.土壤水分狀況對長白山闊葉紅松林主要樹種葉片生理生態特性的影響[J].生態學研究，2002，21（1）.

[2]臧世臣，宋桂波，李長林.長白落葉松S1-1苗木配方施肥的研究[J].林業勘查設計，2004（1）.

[3]張憲政，陳鳳玉，王榮富.植物生理學實驗技術[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，1980.

[4]朱美云，田有亮，郭連生.在不同氣候濕度下樟子松耐旱特性的變化研究[J].應用生態學報，1996（3）.endprint