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环割、施肥对栾树苗木体内碳氮分配的影响

作　者: 杨丽君
导　师: 张卓文；梅莉
学　校: 华中农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 栾树非结构性碳水化合物氮环割施肥根序
分类号: S792.99
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 97次
引　用: 2次
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内容摘要

根系是碳(C)、氮(N)由植物转移到土壤的媒介,是森林地下C、N循环的核心环节。研究林木根系C、N分配及其控制机理对于认识林木根系的生理生态功能具有重要意义。为此,本研究以栾树(Koelrenteria paniculata)一年生播种苗为对象,通过对环割和施肥苗木地上部分及不同根序(1-6级根)的生物量和C、N成分分析,研究了栾树苗各部分生物量、C和N分配对减少碳源强度和增加碳汇强度的响应,并分析了C、N分配变化的机制。研究结果表明:施肥显著地影响了根系的生物量分配,施肥初期阶段,部分根系生物量提高,后期生物量下降,而环割最终降低了栾树根系的生物量。环割降低了各级别根序中可溶性糖、淀粉和总非结构性碳水化合物(TNC)含量,且高级根序中首先开始下降。当环割后期高级根序中各成分下降到一定阈值后,低级根才开始下降,且高级根序中下降幅度最为明显。与地下部分相反,环割提高了地上叶片和树干的TNC含量,但环割后期地上各器官中TNC含量下降到与对照同等的水平。施肥后TNC含量随根系升高而提高,而N浓度随着根序升高而降低。施N可以提高全部6级根系N的浓度和含量,而环割则降低根N的浓度。分析研究结果,可以得出以下结论:(1)一年生栾树播种苗根系TNC含量随根序增加而提高,而N含量则随根序增加而下降,而且在一年生栾树苗不同生长阶段均遵循这一规律。(2)粗根中TNC含量最高,但由于叶片和茎干部分生物量较大,因此地上部分储存较大比例的TNC。N在叶片和细根中含量最高,茎干和细根中较低,因此地上部分N的总储量较大。另外,由于栾树是落叶树种,且一年生播种苗没有形成枝条,因此,粗根和茎干是苗木越冬时碳水化合物和氮的主要储存器官,但TNC和N在各部分的储存比例不同。(3)总的来讲,环割导致根系中TNC含量和储量下降,主要原因是C向根系的运输受阻,而根系中储存的TNC在呼吸中可能已被部分的消耗掉。环割后高级根中TNC首先下降,表明在胁迫发生时,高级根中TNC可以向低级根运输以维持其活力,但同时低级根生物量降低以减少呼吸对C的消耗。(4)施氮肥不仅增加了根系中的N浓度,而且也增加了地上部分的N含量。低级根系中的N浓度增加显示了根系的吸收能力增强,这是苗木生产力提高的重要原因。另外,施肥并没有增加细根的生物量,这表明施肥促进光合产物向地上部分分配,可能是导致地上部分的生产力显著大于对照处理的原因。(5)从施肥后栾树苗木根系中TNC和生物量的变化可以看出,施肥并没有显著增加细根的生物量和TNC含量,且一年生苗木细根很少周转死亡,由此可以推测分配到细根中的碳并没有因施肥而显著增加,因此结果支持Hendricks等(1993)提出的恒定分配假说。但由于本研究没有测定根系的呼吸速率,施肥后根系呼吸对碳的消耗有没有显著提高还不清楚,是否因此而显著改变C向细根中的分配等问题还需进一步研究验证。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
1. 前言  10-17
  1.1 林木根系在C、N循环中的作用  10-11
  1.2 N供应对林木C分配的影响  11-13
  1.3 环割对林木C分配的影响  13-14
  1.4 林木 N分配及其影响因素  14-15
  1.5 林木 C、N分配研究中存在的问题  15-16
  1.6 本研究的目的  16-17
2. 材料与方法  17-20
  2.1 试验材料选择及样地设置  17
  2.2 环割及施肥  17
  2.3 取样和样品处理  17
  2.4 根系分级  17-18
  2.5 测定指标与方法  18-19
    2.5.1 可溶性糖、淀粉和 TNC测定  18
    2.5.2 全 N浓度的测定  18-19
    2.5.3 可溶性糖、淀粉和 TNC及 N储量  19
  2.6 数据分析  19-20
3 结果与分析  20-40
  3.1 环割和施肥处理对栾树苗生物量分配格局的影响  20-22
    3.1.1 栾树苗各部分生物量分配格局  20
    3.1.2 环割和施肥处理对栾树苗生物量分配格局的影响  20-22
  3.2 环割和施肥处理对栾树苗木TNC含量的影响  22-26
    3.2.1 环割和施肥处理栾树苗木TNC含量的影响  22-24
    3.2.2 处理时间对栾树苗TNC含量的影响  24-26
  3.3 环割、施肥处理对栾树苗淀粉、可溶性糖和TNC储量的影响  26-33
    3.3.1 环割、施肥处理对栾树苗淀粉储量的影响  26-28
    3.3.2 环割、施肥处理对栾树苗可溶性糖储量的影响  28-31
    3.3.3 环割、施肥处理对TNC储量的影响  31-33
  3.4 环割和施肥处理对栾树苗木各器官N含量的影响  33-40
    3.4.1 环割和施肥处理对栾树苗N含量的影响  33-35
    3.4.2 处理时间对栾树苗N含量变化的影响  35-37
    3.4.3 环割、施肥对栾树苗各器官中N储量的影响  37-40
4 讨论  40-45
  4.1 环割、施肥对一年生栾树苗生物量分配的影响  40-41
  4.2 栾树苗木各器官中TNC含量的分配  41
  4.3 环割、施肥对TNC在不同根序中分配的影响  41-42
  4.4 环割、施肥处理对TNC含量在地上部分分配的影响  42-43
  4.5 环割、施肥后栾树TNC储量在地上和地下部分分配的影响  43
  4.6 栾树根系中N浓度随根序的变化  43-44
  4.7 环割、施肥对栾树地上地下部分N浓度的影响  44-45
5 结论  45-46
参考文献  46-55
致谢  55

环割、施肥对栾树苗木体内碳氮分配的影响

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