生物覆盖对南方山地杨树人工林根际营养及生长的影响

论文摘要

针对目前在山地发展杨树的现状,为了促进杨树生长、提高杨树产量,本文选取马桑(Coriaria nepalensis)、白栎(Quercus fabri)、白茅(Imperata cylindrical var. major)、蕨类植物(Pteridium aquilinum var. latiuscukum)和混合草类(以白茅、狗尾草、蕨类和菊科植物为主)的一年生植株为覆盖材料,在贵州省松桃县对三年生山地杨树开展生物覆盖试验,研究了不同覆盖材料(马桑、白栎、白茅、蕨及CK,覆盖重量为5kg/m2,CK不进行覆盖)和不同覆盖重量(混合草类,覆盖重量为CK、2.5、5.0和7.5 kg/m2)对根际营养、根际土壤生物活性、植物营养及杨树生长的影响,旨在为发展山地杨树提供理论指导。主要研究结果如下:1.覆盖后明显提高了根际土壤有机质及根际土壤中N、P、K养分含量,尤其是速效养分的含量。不同覆盖量以7.5kg/m2处理的养分含量最高;不同覆盖材料间,有机质含量以白茅处理的效果最好,蕨类与马桑全氮和水解性N含量要优于白茅与白栎,四种材料的全P和全K含量差异不大,白茅与马桑有效P和速效K含量相对较高。2.覆盖使根际土壤含水率增加,其改善作用随覆盖量的加大而增强,7.5kg/m2处理的含水率比CK高22.29%;不同覆盖材料间,白茅的效果要略好于其它覆盖材料,比对照高8.56%。覆盖能提高根际土壤pH值,并逐渐与中性接近,这种调节作用,随覆盖量的增大而加强,pH值分别比CK高0.48个pH单位;不同覆盖材料对土壤pH值调节作用的大小不同,以蕨类和马桑的调节作用较大,比CK增加0.39、0.25个pH单位。3.覆盖后提高了土壤微生物的活动,增强酶的活性。随覆盖量的增加,细菌、真菌数量增多,7.5kg/m2处理的细菌平均数量分别比CK 49.58%,真菌数量是CK的6.14倍。脲酶和磷酸酶的活性也增强。不同覆盖材料间,细菌和真菌数量分别以白栎和白茅处理较多,马桑处理的脲酶与磷酸酶的活性较强,脲酶活性比CK高0.14mg/g,磷酸酶活性是CK的1.55倍。4.覆盖提高了杨树叶、枝、根的养分含量。7.5kg/m2处理的叶片养分含量最高;各元素含量因覆盖材料的不同而异。5.覆盖促进了杨树生长。随覆盖量的增加,生长量明显增大,7.5kg/m2处理的树高和胸径3年总生长量分别是对照的1.94和1.91倍;不同覆盖材料间,以白栎、白茅生长量最大,杨树树高3年总生长量比对照高出80.19%、82.08%,胸径3年总生长量比对照高出52.94%、33.33%。6.随着生物覆盖量的增加,杨树叶片、枝干和根系生物量呈增加的趋势。叶片的生物量以蕨类覆盖效果最好,枝干的生物量以白茅覆盖的效果最好,白栎覆盖的杨树根系生物量最大,分别是CK的1.98、1.93和2.08倍。总生物量以白栎和白茅覆盖的效果较好。7.从现有的研究结果看,杨树人工林的生物覆盖以选择覆盖量为7.5 kg/m2,覆盖材料是白茅和白栎较为适宜。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 国内外研究动态
• 1.1 生物覆盖的概念、历史和发展
• 1.2 植物根际营养研究进展
• 1.2.1 根际氮素营养
• 1.2.2 根际磷素营养
• 1.2.3 根际钾素营养
• 1.2.4 根际其它营养元素
• 1.3 林木根际营养研究进展
• 1.3.1 林木根际的有机质状况
• 1.3.2 林木根际的养分状况
• 1.4 林木根际土壤生物活性研究进展
• 2 材料与方法
• 2.1 试验点概况
• 2.1.1 试验点基本情况
• 2.1.2 试验林概况
• 2.1.3 生物覆盖材料及覆盖时间
• 2.2 试验设计方案
• 2.2.1 地面覆草试验设计
• 2.2.2 根际及非根际土壤采集方法
• 2.3 测定指标及方法
• 2.3.1 根际及非根际土壤养分含量测定
• 2.3.2 根际及非根际土壤pH 值与含水率测定
• 2.3.3 根际及非根际土壤微生物数量测定
• 2.3.4 土壤酶测定
• 2.3.5 植物养分含量测定
• 2.3.6 杨树生长和生物量测定
• 2.4 数据分析处理
• 2.5 试验技术路线
• 3 结果与分析
• 3.1 生物覆盖对根际土壤养分动态的影响
• 3.1.1 生物覆盖对根际土壤有机质动态的影响
• 3.1.2 生物覆盖对根际土壤N 动态的影响
• 3.1.2.1 生物覆盖对根际土壤全 N 动态的影响
• 3.1.2.2 生物覆盖对根际土壤水解性N 动态的影响
• 3.1.3 生物覆盖对根际土壤P 动态的影响
• 3.1.3.1 生物覆盖对土壤全 P 动态的影响
• 3.1.3.2 生物覆盖对土壤有效P 动态的影响
• 3.1.4 生物覆盖对根际 K 动态的影响
• 3.1.4.1 生物覆盖对土壤全 K 动态的影响
• 3.1.4.2 生物覆盖对根际土壤速效 K 动态的影响
• 3.2 生物覆盖对根际土壤含水率及pH 的影响
• 3.2.1 根际土壤含水率
• 3.2.2 根际土壤pH 值
• 3.3 生物覆盖对根际土壤生物活性的影响
• 3.3.1 根际土壤微生物
• 3.3.1.1 细菌
• 3.3.1.2 真菌
• 3.3.2 根际土壤酶
• 3.3.2.1 脲酶
• 3.3.2.2 磷酸酶
• 3.4 生物覆盖后根际与非根际土壤养分比较
• 3.4.1 根际与非根际土壤大量元素、有机质和pH 值
• 3.4.2 根际与非根际土壤微生物及土壤酶
• 3.5 生物覆盖对植物营养的影响
• 3.5.1 叶片养分含量
• 3.5.1.1 N、P、K、Ca 和 Mg 含量
• 3.5.1.2 B、Cu、Fe、Mn、Zn 和 Na 的含量
• 3.5.2 枝、根养分含量及不同器官养分含量比较
• 3.5.2.1 N、P、K、Ca 和 Mg 含量
• 3.5.2.2 B、Cu、Fe、Mn、Zn 和 Na 含量
• 3.6 生物覆盖对杨树人工林生长的影响
• 3.6.1 不同覆盖量对杨树人工林树高与胸径生长的影响
• 3.6.2 不同覆盖材料对杨树人工林树高与胸径生长的影响
• 3.6.3 生物覆盖对山地杨树人工林生物量的影响
• 4 初步结论及讨论
• 4.1 生物覆盖对根际土壤养分动态的影响
• 4.2 生物覆盖对土壤物理性质的影响
• 4.3 生物覆盖对根际土壤生物活性的影响
• 4.4 生物覆盖后根际与非根际土壤养分比较
• 4.5 生物覆盖对植物营养的影响
• 4.6 生物覆盖对杨树人工林生长的影响
• 4.7 讨论
• 参考文献