氮沉降對不同種源地五角楓幼苗生長的影響

張 娜

(山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

氮沉降對不同種源地五角楓幼苗生長的影響

張 娜

(山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

筆者以3個種源地的五角楓幼苗為試驗材料，研究不同濃度氮沉降對五角楓幼苗生長的影響。結果表明，氮沉降對不同種源地五角楓幼苗的苗高、地徑、全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量均可造成明顯的影響。在一定范圍內，氮沉降濃度增加可以促進五角楓幼苗的生長；但當氮沉降濃度高于某一值時，則會對其生長產生負面影響。

不同種源；氮沉降；五角楓；苗高；地徑；生物量

隨著人類活動對環境影響的日趨顯著，氮沉降在全球范圍內出現了大幅上升的趨勢。調查顯示，亞洲地區在近30年內，氮排放量上升了4倍左右，并且有持續高速增長的趨勢。氮素是對植物正常生長十分重要的元素之一，氮沉降現象的加劇會明顯提高土壤中活性氮的含量，進而對生長在其表面的植物的各項生命活動產生影響。

筆者以3個種源地的五角楓幼苗為試驗材料，研究不同濃度氮沉降對五角楓幼苗生長的影響，以期為相關的研究提供一定的借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于山西省太谷縣苗圃，年平均氣溫為10.6 ℃～12.2 ℃，最熱月平均氣溫為24 ℃～29 ℃，最冷月平均氣溫為-7 ℃～3 ℃，大于10 ℃的全年積溫為3 300 ℃～4 500 ℃.年降水量650 mm左右，有效降水172 mm左右。全年日照時數1 850 h～2 450 h，無霜期179 d～209 d.

1.2 試驗材料

色木槭(AcermonoMaxim.)，又名五角楓、五角槭、色木，為槭樹科椒樹屬落葉喬木。高可達20 m，胸徑可達1 m.樹皮灰色或灰褐色。單葉，寬長圓形，葉上面暗綠色，無毛，下面淡綠色，葉柄較細。花較小，常組成頂生的傘房花序。萼片淡黃綠色，花瓣黃白色，子房平滑無毛，翅果近橢圓形。

試驗以山西、北京和內蒙古3個種源地的五角楓為研究對象。工作人員于天然林中收集種子，并在種源地苗圃內培育，最后選擇長勢相近的五角楓幼苗用于試驗。

1.3 試驗設計

試驗地位于太谷縣苗圃，共設15個大小為3 m×3 m的樣方，每3個為1組，由石棉瓦隔開。將樣方內50 cm厚的土壤替換為附近天然林中的棕壤土。

試驗設計5個氮沉降濃度，分別為N0(對照)：0 kg/(hm2·a)，N1：15 kg/(hm2·a)，N2：25 kg/(hm2·a)，N3：50 kg/(hm2·a)，N4：150 kg/(hm2·a)，每個氮濃度做3次重復。

1.4 測定指標

在氮處理18個月以后，選取長勢相似、不同種源的五角楓幼苗進行相關指標測定。基徑、苗高的測定時間為6月至8月，測量工具為皮尺和游標卡尺；生物量的測量時間選擇在8月底，采集不同種源地的五角楓幼苗(全株)，洗凈、烘干至恒重后進行測量。

2 試驗結果

2.1 氮沉降對五角楓幼苗基徑和苗高的影響

氮沉降對不同種源地五角楓幼苗基徑和苗高的影響如表1.

由表1可以看出，五角楓幼苗的基徑隨著氮沉降梯度的變化而變化。北京種源地五角楓幼苗基徑隨著氮沉降梯度的增加而呈現先增加后減小的趨勢，在N3梯度時達到最大值(3.982 mm)；山西種源地五角楓幼苗基徑的變化復雜，在N2梯度時達到最大值，為3.923 mm；內蒙古種源地五角楓幼苗的基徑隨著氮沉降梯度的增加而呈現先減小后增加的趨勢，在N0梯度時達到最大值(6.887 mm)，在N2梯度時達到最小值(5.621 mm)。隨著氮沉降梯度的變化，3個種源地五角楓幼苗苗高均出現明顯變化。北京和山西種源地五角楓幼苗苗高變化復雜，在N2濃度時均達到最大值，分別為0.372 m和0.331 m；內蒙古種源地五角楓幼苗苗高隨著氮沉降梯度的增加而呈現先增加后減小的趨勢，在N3梯度時達到最大值(0.464 m)。

表1 氮沉降對不同種源地五角楓幼苗基徑和苗高的影響

2.2 氮沉降對五角楓幼苗生物量的影響

氮沉降對不同種源地五角楓幼苗生物量的影響如表2.

表2 氮沉降對不同種源地五角楓幼苗生物量的影響 kg

由表2可以看出，北京種源地五角楓幼苗的全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量隨氮沉降梯度的增加呈現出先增加后減少的趨勢，均在N2梯度時達到最大值，分別為：1.67 kg，1.15 kg，0.52 kg，0.54 kg，0.61 kg.山西五角楓幼苗的全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量隨氮沉降梯度的增加呈現出先增加后減少的趨勢，均在N2梯度時達到最大值，分別為：1.12 kg，0.79 kg，0.33 kg，0.30 kg，0.49 kg.內蒙古種源地五角楓幼苗的全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量隨氮沉降梯度的增加也呈現出先增加后減少的趨勢，均在N3梯度時達到最大值，分別為：1.73 kg，1.24 kg，0.49 kg，0.62 kg，0.62 kg.

3 結論

植物幼苗生長指標的可塑性是其對環境因子變化產生適應性的最直接體現，對于研究物種適應養分環境(如氮素)的機制及其分布規律等有一定的指示作用。試驗表明，氮沉降對不同種源地五角楓幼苗的苗高、基徑、全株生物量、地上生物量、根生物量、莖生物量、葉生物量均具有顯著的影響。值得注意的是，氮沉降濃度的持續增加并不會對五角楓幼苗的生長產生持續的促進作用，當氮沉降濃度高于某一值時，則會對五角楓幼苗的生長產生負面影響。因而，在實際操作中，應該合理控制氮沉降濃度。

[1] 蔣思思，魏麗萍，侯繼華.模擬氮沉降對油松幼苗光合特性的影響.廣東農業科學,2014(13)：44-48.

[2] 王曉榮，潘 磊，唐萬鵬，等.氮素添加對中亞熱帶櫟屬不同樹種幼苗生長及生物量分配的短期影響. 東北林業大學學報，2014，42(6)：24-28.

[3] 李化山，汪金松，法 蕾，等.模擬氮沉降對油松幼苗生長的影響.應用與環境生物學報，2013，19(5)：774-780.

Effects of Nitrogen Deposition on Different Provenances ofAcerMonoMaxim. Seedlings

Zhang Na

(ShanxiAcademyofForestSciences,Taiyuan030012,China)

The effects of different nitrogen deposition concentration onAcermonoMaxim. seedlings were studied with 3 different provenances ofAcermonoMaxim. seedlings as test material. Results showed that nitrogen deposition had obvious effects on the seedling height, ground diameter, whole plant biomass, aboveground biomass, root biomass, stem biomass, leaf biomass ofAcermonoMaxim. seedlings. In a certain range, the increase of nitrogen deposition concentration could promote the growth ofAcermonoMaxim. seedlings. But when the nitrogen concentration was higher than a certain value, it would have a negative impact on the growth ofAcermonoMaxim. seedlings.

Different provenances; Nitrogen deposition;AcermonoMaxim.; Seedling height; Ground diameter; Biomass

2016-11-21

山西省青年科技研究基金(2015021160)

張 娜(1985— )，女，山西新絳人，2013年畢業于山西農業大學，工程師。

S792.35

A

1007-726X(2017)01- 0023- 03