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光照和施肥对林冠下珍贵阔叶树种人工更新的影响

张书娜  
【摘要】:本研究在白桦次生林内不同光强(高光照(HL,64%全光)、中等光照(ML,45%全光)、低光照(LL,15%全光))条件下栽植2年生水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和黄菠萝苗木,采用不同施肥处理(对照(CK),氮(N),磷(P),氮+磷(N+P))。连续2个生长季对林冠下苗木的生长(苗高、地径、生物量及其分配)和生理(根、茎、叶的N、P总含量,光合指标)进行测定,分析光照和施肥对4树种对人工更新的影响,研究结果表明:(1)不同光强和施肥处理对林冠下水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和黄菠萝苗高生长影响明显,较高光强(HL和ML处理)和施肥能够促进苗高生长。对地径生长影响不明显。2个生长季后,相同施肥处理下,不同光强处理间水曲柳和胡桃楸苗高生长量顺序均为HLMLLL;蒙古栎和黄菠萝在LL处理下最低,HL与ML处理相比没有统一的高低规律。4树种苗高生长量HL处理较LL处理分别提高了65.2%、96.5%、55.0%、97.0%。ML处理较LL处理分别提高了22.7%、33.5%、63.4%、102.1%。相同光照强度下,不同施肥处理间4树种苗高生长量大体上表现施肥处理高于对照处理,N+P处理最高,分别比对照提高了46.2%、31.3%、28.2%、115.1%。2个生长季后,不同光强和施肥处理间,4树种的地径生长量略有不同,与苗高生长量趋势大体一致。(2)不同光强和施肥对林冠下水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和黄菠萝苗木生物量影响明显,较高光强和施肥处理有利于苗木生物量积累。2个生长季后,相同施肥处理下,不同光强处理间水曲柳和胡桃楸单株苗木总生物量顺序为HLMLLL,蒙古栎和黄菠萝均在LL处理最低,HL与ML处理相比没有统一的高低规律。HL处理较LL处理4树种单株苗木总生物量分别提高了113.6%、222.7%、26.9%、214.1%(P0.05),ML处理较LL处理分别提高了57.4%、83.1%、29.9%、174.7%。相同光照强度下,不同施肥处理间4树种生物量大体上表现施肥处理高于对照处理,N+P处理达到最高,较CK处理分别提高了27.8%、81.3%、12.2%、40.5%。不同光强和施肥处理间苗木冠根比大体上表现随着光强的减弱逐渐增高和施肥提高冠根比的趋势,但有的不一致。(3)不同光强和施肥处理明显影响林冠下水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和黄菠萝苗木单株及各器官N、P含量,较高光强和施肥处理提高了苗木的N、P含量。2个生长季,相同施肥处理下,4树种的单株苗木N、P含量均随着光照强度的减弱而减小,HL处理较LL处理N含量分别提高158.3%、200.4%、30.0%、244.6%(p0.05),P含量分别提高121.9%、197.4%、31.8%、180.5%(p0.05)。ML处理较LL处理N含量分别显著提高55.2%、37.4%、23.7%、164.1%,P含量分别提高69.6%、63.1%、51.3%、200.9%。2个生长季后,相同光照强度,不同施肥处理间4树种单株苗木N、P含量均表现N+P处理最高,与CK处理相比,N含量分别提高了57.0%、91.0%、23.8%、66.5%,P含量分别提高了69.6%、63.1%、51.3%、200.9%。不同光强和施肥处理间,根、茎和叶N、P含量由于受生物量分配及养分浓度的影响,没有统一的规律。(4)不同光强和施肥处理对林冠下水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和黄菠萝苗木光合速率、叶绿素含量和单株总叶面积影响明显,较高光强和施肥处理提高了苗木的光合速率、叶绿素和单株叶面积。2个生长季后,相同施肥处理下,4树种的光合速率均随光照强度的减弱而降低,HL处理较LL处理分别显著提高36.1%、43.3%、27.5%、39.8%(P0.05)。相同施肥处理下,不同光强处理间4树种苗木叶绿素含量顺序为LLHLML, LL处理较ML处理高21.6%、3.0%、9.2%、19.1%(P0.05),HL处理较ML处理高6.1%、0.2%、6.3%、12.4%。相同施肥处理下,不同光强处理间除蒙古栎外,其它3树种单株苗木总叶面积顺序均为HLMLLL, HL处理较LL处理高221.2%、413.7%、284.5%(P0.05),ML处理较LL处理高161.6%、153.9%、187.9%。蒙古栎单株单株苗木总叶面积表现ML处理最高,较LL和HL处理分别高32.5%、55.3%。相同光照强度下,施肥在一定程度上提高了4树种苗木的光合速率、叶绿素含量和单株总叶面积,且N+P提高最为明显,。4树种光合速率在N+P处理时较CK处理分别提高了24.5%、31.6%、112.1%、14.9%,叶绿素含量分别提高了24.5%、11.7%、7.2%、20.0%。单株总叶面积分别提高了106.3%、92.9%、129.8%、166.1%(P0.05)。综上所述,较高光强(64%全光、45%全光)和施肥处理,能够促进林冠下人工更新苗木的生长。


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