凋落物添加对亚热带水土流失区人工林土壤氮矿化的影响

为了掌握红壤水土流失区人工林土壤氮矿化过程,探明特殊生境条件下土壤在不同凋落物输入情况下的氮矿化特征,采用室内恒温控湿培养法,研究了3种水热条件下输入4种不同树种凋落叶的土壤中有机氮的矿化进程.培养42 d的结果表明:从培养初期到最大值,添加枫香、木荷等凋落叶的土壤无机氮质量分数增加了3.34~3.97 mg·kg~(-1),添加芒萁凋落叶的土壤无机氮质量分数增加了4.02 mg·kg~(-1),添加马尾松凋落叶的土壤无机氮质量分数增加了0.77 mg·kg~(-1).添加针叶乔木凋落叶土壤氮矿化速率显著低于阔叶乔木和草本植物等凋落叶处理组,各处理组土壤氮矿化速率与添加物的C/N及全氮质量分数显著相关(P0.01).在湿润环境下,各处理组土壤总无机氮质量分数迅速增加,于21 d达到峰值后,生物固持作用大于矿化作用,造成总无机氮和土壤铵氮质量分数的下降.干旱环境下,各处理组的土壤总无机氮质量分数经历培养初期的下降后开始上升,最终将以有机氮矿化而增加土壤的总无机氮质量分数为发展总趋势.     

水曲柳幼苗水力结构和光合生理对光强梯度变化的耦合响应

【目的】 研究水曲柳(Fraxinus mandschurica)幼苗对不同光照强度的响应及适应机理,为育苗造林和林下天然更新研究提供参考。【方法】 以2年生盆栽水曲柳幼苗为材料进行不同光照处理,1年后测定幼苗在4种强度日光处理(相对光强100%、60%、30%和15%)下的生长、光合生理和水力性状等指标。【结果】 遮阴处理显著影响了水曲柳幼苗的生长、光合和水分生理特性。与60%和30%相对光强处理相比,100%相对光强下水曲柳具有更高的气孔导度(G_s)、净光合速率(P_n)、根系水力导度(K_root)、地上部分水力导度(K_shoot)和整株水力导度(K_plant)。随光照强度的减弱,水曲柳的生长速率显著降低,根生物量占比(R_MR)减少,最大净光合速率(P_n,max)、光补偿点(L_CP)和光饱和点(L_SP)降低,而茎、叶生物量占比(S_MR、L_MR)以及表观量子效率(A_QY)增加;枝条木质部解剖结构在不同光照处理下存在显著差异,相对光强100%处理时的导管密度显著高于相对光强30%和60%处理,而导管直径显著低于30%和60%处理。【结论】 水曲柳幼苗通过调节形态、光合和水分生理特性来适应一定程度的弱光环境,但总体上对光强有较高的需求。水曲柳的光合和水力性状随光照强度的改变都具有较大的可塑性,二者对光照强度梯度变化的响应存在显著耦合关系。这些性状的可塑性响应有利于提高水曲柳幼苗在异质性光环境下的生存适合度,对于其更新阶段在林下不同光照条件下的生存有重要意义。