三倍体毛白杨幼林—黑麦草复合模式根系生长与养分特性研究

【摘要】： 本研究针对天全县退耕还林三倍体毛白杨—黑麦草模式，利用“连续钻取土芯法”获得模式细根、草根生物量；再从野外采取根样、土样，室内分析，测定其营养含量。将这些数据通过相应的数据处理软件汇总、整理，绘出模式根系生长与养分动态变化趋势图，进行对比分析、评价，其研究结果表明： ①模式根系生物量生长特性：三倍体毛白杨φ0～1mm的细根生物量垂直变化规律为：中层＞下层＞上层；φ1～2mm的细根在整个年生长过程中呈现出：上层＞中层＞下层；而φ0～2mm细根总生物量垂直分布年平均规律：中层＞上层＞下层。黑麦草草根生物量在垂直方向上，主要是上层生物量高，下层生长低的“T”型分布规律。三倍体毛白杨φ0～1mm、φ1～2mm细根、细根总生物量和黑麦草草根在一个年生长周期，均呈现单峰型特征。树根和草根上层生长在时间动态规律上：同步增大或同步减小，但上层草根生物量＞细根生物量，下层则细根生物量＞草根生物量。 ②模式土壤物理性质、有机质与根系生长比较：土壤上层(≤20cm)容重较低，中下层(≥20cm)较大，且上层土壤含水量、通气度、总孔隙度、有机质都较中下层优越，因此草根在上层的积累量远远大于下层的积累；但三倍体毛白杨生物量积累的变化是：中层＞下层＞上层，作用规律性不强，因此有待进一步研究。 ③模式根系养分含量特性：黑麦草与三倍体毛白杨根系N元素含量动态变化相似，表现出在光照强度大时吸收高，保证生长“光肥平衡”特性；模式根系对P吸收的表现差异可以分为两个阶段：第一阶段需求存在吸收差异，第二阶段存在相同的吸收特征；草根与树根对K的需求变化趋势线平行，春、夏季变幅最大，是K肥利用和吸收最佳时期；三倍体毛白杨与黑麦草Ca的吸收在生长初、中期表现出互补优势，草根为“高—低—高”的“W”型含量趋势，树根则为“低一高叫氏”的“N型”含量曲线；根系Mg营养含量的两条曲线平行，同步增大或同步减少，因此要保证Mg肥量少次多的施用。 ④模式根系与器官养分比较：在模式生长初期，三倍体毛白杨各器官相同干物质内的养分含量排序为：根＞叶＞皮＞枝＞干，而根系各个元素含量上的差异表现为：K＞Mg＞Ca＞N＞P；黑麦草根系中营养元素含量的顺序为：K＞Mg＞P＞Ca＞N，在积累相同干物质的情况下，草的营养含量始终高于草根；整个模式各个器官积累相同干物质的养分含量规律为：黑麦草＞草根＞树根＞树叶＞树皮＞树枝＞树干，由此体现了根系营养元素的高低排序和在模式养分含量中的突出地位。 ⑤模式根系养分与林地速效养分特性比较：模式中植物对土壤速效N吸收比较，草根吸收变化幅度较平稳，树根变化幅度大；而模式对有效P的吸收规律正好与N素相反，树根含量变化平缓，草根变化幅度大；树根和草根K含 量在整个年周期中变化较大，而土壤K素供应充分:三倍体毛白杨根系吸收Ca 含量是随着林地含量的增加而增加，而草根与林地Ca的含量成相反趋势，草根 在生活周期中对Ca的吸收影响着交换性Ca的变化;林木和草种生长对Mg的 需求不仅在月动态上相似，且在需求量上也相同，且植物所需求的Mg元素剂 量低，在施肥中主要应注意Mg肥的可利用性及生物吸持性。 综上所述，两年生三倍体毛白杨幼林与黑麦草搭配，处同一复合生态系统 中，地下部分空间生物积累、营养的种间利用关系表现互利优势，适宜性强， 明显以共生特征为基础，在时间动态上辅之以适时适量的施肥措施，这种模式 具有可持续经营的态势，因此，在四川盆地西缘退耕还林中，是较为适宜的推 广模式。