全 文 ：生态环境学报 2011, 20(3): 429-434 http://www.jeesci.com
Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com
基金项目：国家林业公益性行业科研专项(200904056)
作者简介：秦娟（1979 年生），女，讲师，博士，从事植物生理生态研究。E-mail: qjj814@126.com
*通讯作者：上官周平，男，研究员，从事植物水分生理生态与植被恢复生态研究。E-mail: shangguan@ms.iswc.ac.cn
收稿日期：2011-02-11
白榆/刺槐互作条件下土壤与植物养分季节变化
秦娟 1，2，上官周平 2*
1. 安徽农业大学资源与环境学院，安徽 合肥 230036；2. 西北农林科技大学水土保持研究所，陕西 杨凌 712100

摘要：采用盆栽试验对白榆 (Ulmus pumila)单作 (BB)、刺槐 (Robinia pseudocacia)单作 (CC)及白榆 /刺槐 (U. pumila-R.
pseudocacia.)互作(BC）（3 种互作方式：根系不分隔(N)、根系用尼龙网(L)分隔和根系用塑料膜(P)分隔）及两种施肥方式（施
肥处理(F)和不施肥处理(N)）下土壤 pH 值、土壤养分及植株 N、P 养分吸收总量的季节变化进行了研究。结果表明，不同
处理土壤 pH 值从 5—9 月呈增加趋势，互作中根系不分隔处理和根系用尼龙网分隔处理降低土壤的 pH 值效果较明显；各处
理 w(土壤有机质)在 7 月份较高，其中施肥处理>不施肥处理，在 3 种互作方式中，w(土壤有机质)大小顺序为：根系不分隔>
根系用尼龙网分隔>根系用塑料模分隔；随着季节的变化，不同处理土壤销态氮含量呈降低趋势。在白榆、刺槐整个生长期
内，w(NH4+-N)占绝大部分，w(NO3--N)极少，由此说明在白榆、刺槐整个生长期吸收的氮素形态主要是 NH4+-N。不同处理
白榆、刺槐植株的 N、P 养分吸收总量从 5 月到 9 月呈现不断增加趋势，至 9 月达到最大。互作植物 N、P 养分吸收总量均
高于其相应的单作，但不同互作方式对 N、P 养分吸收总量的变化不同。在 3 种互作方式中，改善土壤养分状况及植株 N、
P 养分吸收总量的最优互作方式为根系不分隔施肥处理(BCNF)。
关键词：白榆；刺槐；互作；土壤；植物；养分
中图分类号：S725.2 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2011）03-0429-06
植物之间的互作可明显改善植物对水分、养分
以及资源空间利用的有效性，通过不同植物的合理
配置，不仅可有效地提高对光能和土地的利用率，
还能减轻自然灾害和病虫害的危害。在森林生态系
统中，由于纯林树种单一、层次结构简单和生物多
样性低而导致土壤质量退化、稳定性下降，而多树
种多层次的混交林与纯林相比，在林分稳定性、病
虫害防御、林地生产力以及森林生态效益等方面均
表现出明显优势。混交林可以明显地改善植物对水
分、养分以及资源空间利用的有效性[1]，林木之间混
交能够改善林分的养分状况，有效地改良土壤而提
高了林分结构的稳定性，减少地表径流的发生，起
到保持水土的作用[2]。因此，对混交林的结构、功能
与生态价值的研究具有重要的理论与实践意义。
白榆(Ulmus pumila)为北方常见的落叶乔木，耐
干旱、盐碱和低温，根系发达盘结土壤，抗风固沙
能力较强。刺槐(Robinia pseudocacia)是北方典型的
固N树种，白榆与固N树种刺槐混交栽植后，促进
了白榆的生长，并可显著提高白榆的树高、胸径、
单株材积生长量，并且白榆刺槐混交林的单位面积
蓄积量也明显地高于白榆纯林，同时还削弱了病虫
危害[3]。近年来，对针叶树与阔叶树的混交[4-5]、针
叶树与针叶树的混交[6]、针叶树与固N树种混交[7]
及阔叶树与固N树种的混交[8]研究工作均有报道，
但在阔叶树与固N树种混交方面的研究南方地区主
要 以 桉 树 (Eucalyptus spp.) 与 马 占 相 思 (Acacia
mangium)混交研究较多，而北方地区则以杨树
(Populus spp.)与刺槐混交研究为甚，关于白榆与刺
槐混交条件下养分动态、生理机制及生态效应方面
的研究还较少。本文采用盆栽试验，探讨白榆、刺
槐在互作情况下其土壤养分和植株养分吸收利用
的季节动态变化，其结果不仅对研究混交林的生理
生态效应具有一定的理论价值，而且对黄土高原植
被恢复与重建具有现实的指导意义。
1 材料与方法
1.1 试验设计与处理
试验在陕西省杨凌中科院水土保持研究所试
验场进行，选用适宜在黄土丘陵沟壑区栽植的阔叶
混交树种-白榆与刺槐作为供试材料。该地区多年平
均降水为 530 mm，属温带半湿润易旱区，6—9 月
的降水量约占年降水量的 70%以上，年平均蒸发量
为 1 800 mm 左右，供试土壤采自杨凌的红油土，
采样深度为地面 30 cm 以下的土壤，其中 w(有机质)
为 5.72 g kg-1，w(全氮)为 0.38 g kg-1， w(NH4-N)
为 7.792 mg kg-1，w(NO3-N)为 1.578 mg kg-1，土壤
pH 值为 7.96，土壤田间持水量为 22.28%。
采用盆栽方式，将白榆、刺槐的一年生实生苗
（苗高约50 cm）于3月中旬种植于盆中培养，选用
430 生态环境学报 第 20 卷第 3 期（2011 年 3 月）
内径为28 cm、高30 cm的塑料桶，装风干土12 kg。
试验设为三种栽植方式：即白榆单作(BB)、刺槐单
作(CC)、白榆/刺槐互作(BC)；互作又设置3种处理：
白榆/刺槐根系用塑料膜分隔、根系用尼龙网分隔及
根系不分隔。每处理6次重复，单作时每盆各栽植4
株，互作时每盆各栽植2株白榆2株刺槐。各盆栽采
用不施肥处理和施肥处理(将尿素、磷酸二氢钾)、
土壤菌虫杀(为了杀害土壤中的细菌、害虫等)与土
壤混合均匀后装盆，其中每盆施用尿素4.95 g、磷
酸二氢钾2.7 g、土壤菌虫杀1 g，在白榆、刺槐整个
生长期间不再施肥）。于5月、7月和9月3次毁盆，
用以测定白榆、刺槐各项指标。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 土壤pH值的测定
取盆栽土壤样品，风干后研磨、压碎、过0.25
mm筛测定土壤pH值，土壤pH值采用pH计（DELTA
320）测定[其中V(水)∶m(土)=1∶1]，对土壤pH的
测定是等到三次土壤样品采集完成后一次测定，每
样品3次重复。
1.2.2 土壤养分含量的测定
土壤有机质及土壤铵态氮、硝态氮的测定，将
风干后的土壤样品研磨、压碎、过0.25 mm筛以测
定土壤各项指标。土壤有机质采用重铬酸钾容量法
测定；土壤铵态氮、硝态氮采用连续流动分析仪测
定，以上各项指标每样品测定3次重复。
1.2.3 植株养分质量分数的测定
将植株的地上部分（茎、叶、枝）和地下部分
（根系）分别于105 ℃杀青10 min后，于80 ℃烘干至
恒质量称量，然后将烘干的植物样品粉碎、研磨、
过0.25 mm筛以进行全氮、全磷的测定，分析时分
别测定根、茎、叶、枝的全氮、全磷质量分数，以
m(茎)∶m(叶)∶m(枝)∶m(根)=1∶1∶1∶1比例混
合，测得植株全N、全P养分质量分数。全N采用凯
氏定氮法测定，全P采用钼锑抗比色法测定，每样
品3次重复。植株各部分N、P吸收量是用地上部各
部分全N、全P质量分数与其干物质量相乘所得。植
株N、P吸收总量是植株各部分N、P吸收量之和。
1.3 数据处理
采用SPSS 12.0统计分析软件包对数据进行相
关分析与One-Way ANOVA方差分析，并用LSD法
进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 白榆/刺槐互作对土壤pH值的影响
白榆、刺槐不同处理土壤pH值变化范围在
7.5~8.2之间，均属于碱性土壤，随着季节的变化，
pH值从5月到9月呈增加趋势，且5月、7月和9月各
处理间差异显著(P<0.05)。不同季节各处理土壤pH
值变化不一致（图1）。施肥处理均小于不施肥处理，
尤其在互作处理中差异显著，这说明施肥处理较不
施肥处理能在一定程度上降低土壤的pH值。5月和7
月，单作白榆BBNN(7.97、8.08)和BBNF(7.96、8.04)
pH值最大，显著大于其他处理，单作刺槐施肥和不
施肥处理差异较小。3种互作施肥与不施肥处理在5
月、7月均差异显著；9月各处理间变化较小，3种
互作施肥处理均显著小于其他处理。由方差分析发
现，互作较单作土壤pH值变化差异显著，这说明白
榆/刺槐互作可以有效减小土壤的pH值，调节土壤
的酸碱度，在3种互作方式中，根系不分隔施肥
(BCNF)和尼龙网分隔施肥(BCLF)处理降低土壤pH
的效果较明显。
2.2 白榆/刺槐互作对土壤养分含量的影响
2.2.1 土壤有机质的变化
5 月、7 月和 9 月白榆、刺槐各处理土壤有机
质含量变化差异显著(P<0.05)。5 月，白榆单作
BBNN 和 BBNF 土壤有机质的含量显著高于其他处
理，且其施肥处理大于不施肥处理(图 2)。不同季节
白榆、刺槐不同栽植方式对 w(土壤有机质)影响较
大。7 月，3 种互作处理中，根系不分隔施肥（BCNF）
处理的 w(土壤有机质)最高，分别是 BCLF 和 BCPF
的 1.02 倍和 1.11 倍。由方差分析可知，互作处理
w(土壤有机质)大小为：根系不分隔>尼龙网分隔>
塑料模分隔。在单作处理中，5 月，白榆单作的土
壤有机质含量显著高于同期其他处理，这是由于在
白榆的生长初期，没有刺槐竞争养分与空间资源，
单作对白榆的生长较为有利。7 月和 9 月，白榆单
作 w(土壤有机质)最低，显著低于同期其他处理，
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
8
8.1
8.2
CCNN CCNF BCLN BCLF BCNN BCNF BBNN BBNF BCPN BCPF
土
壤
pH
值
5-19 May 19th 7-12 July 12th 9-1 Sep.1st
CCNN：刺槐（单作）不施肥，CCNF：刺槐（单作）施肥，BCLN：
白榆/刺槐（尼龙网分隔）不施肥， BCLF：白榆/刺槐（尼龙网分隔）
施肥，BCNN：白榆/刺槐（不分隔）不施肥，BCNF：白榆/刺槐（不
分隔）施肥，BBNN：白榆（单作）不施肥，BBNF：白榆（单作）施
肥，BCPN：白榆/刺槐（塑料膜分隔）不施肥，BCPF：白榆/刺槐（塑
料膜分隔）施肥，下同
图 1 白榆/刺槐互作条件下土壤 pH 值的变化
Fig.1 Changes of soil pH under Ulmus pumila
and Robinia pseudocacia mixed plantation

秦娟等：白榆/刺槐互作条件下土壤与植物养分季节变化 431
而互作根系不分隔施肥(BCNF)处理最高，分别为
7.68 和 7.43 g.kg-1，大于白榆、刺槐单作。由此说
明，互作较单作提高了 w(土壤有机质)，尤其是提
高了互作盆中白榆的 w(土壤有机质)。
2.2.2 土壤铵态氮、硝态氮含量的变化
5 月，不同处理 w(土壤销态氮)变化差异明显
（图 3a），且各处理 w(NO3--N)均达到最大。其中施
肥处理大于不施肥处理，在 3 种互作施肥处理中，
BCNF、BCLF 和 BCPF 的 w(NO3--N)均显著大于其
相应的单作，尤其是互作 BCNF 处理其 w(NO3--N)
达到最大，为 7.96 mg·kg-1，分别较 BCLF、BCPF、
CCNF 和 BBNF 提高了 25%、48.24%、84.05%和
85.30% 。 这 说 明 互 作 较 单 作 能 显 著 提 高 土 壤
w(NO3--N)，尤其是互作根系不分隔处理增加的效
果更显著。7 月、9 月土壤 w(NO3--N)变化较小，
变化范围在 0.33~0.75 mg·kg-1 之间。随着季节的变
化（5—9 月），各处理土壤销态氮含量呈降低趋势。
不同处理土壤铵态氮含量变化范围在 2.16
~8.84 mg·kg-1 之间。由图 3b 可看出，7 月，各处理
w(NH4+-N)达到最大，其中仍是 BCNF 处理 NH4+-N
含量最高，为 8.84 mg·kg-1。而到 9 月，土壤铵态
氮含量则迅速降低。在白榆、刺槐整个生长期内，
NO3--N 含极少，而 NH4+-N 含量占绝大部分，这说
明在白榆、刺槐整个生长期吸收的氮素形态主要是
NH4+-N。
2.3 白榆/刺槐互作对植株养分吸收总量的影响
2.3.1 植株 N 养分吸收总量的变化
不同处理两植株的 N 养分吸收总量在 9 月达到
最大(表 1)，其中施肥处理吸收 N 养分较不施肥处
理多。从 5—9 月，各处理的 N 养分吸收总量在显
著增加，其中 9 月互作不分隔施肥(BCNF)处理刺槐
较 5 月增加了 50.16%，BCNF 处理白榆增加了
56.67%。5 月，互作刺槐 N 养分吸收总量高于其相
应 单 作 ， 施 肥 处 理 较 单 作 刺 槐 提 高 了
10.96%~18.10% ， 互 作 白 榆 较 单 作 白 榆 提 高 了
2.99%~27.63%，这说明白榆/刺槐的互作较其单作
显著提高了植株 N 养分吸收量。
3 种互作方式中，施肥和不施肥处理两植株 N
养分吸收总量大小为：根系不分隔>尼龙网分隔>塑
料模分隔。而在同一互作处理中，互作刺槐 N 养分
吸收总量又显著高于其互作白榆。7 月，不分隔施
肥(BCNF)处理刺槐植株 N 养分吸收总量比尼龙网
分隔施肥(BCLF)和塑料膜分隔施肥(BCPF)处理分
别高出 10.94%和 14.56%，BCNF 白榆比 BCLF 白
榆和 BCPF 白榆分别高出 13.25%和 19.40%。这表
明互作对白榆吸收氮素养分具有明显优势，由于互
作两植物地上部光热资源条件完全相同，因此，可
以推断优势的产生主要是来自于根系的相互作用。
2.3.2 植株 P 养分吸收总量的变化
不同处理植株 P 养分吸收总量从 5 月到 9 月呈
现不断增加趋势，至 9 月达到最大。由表 1 可知，
不同季节，施肥处理 P 养分吸收总量均大于不施肥
处理。3 种互作处理中，互作刺槐 P 吸收总量均大
0
2
4
6
8
10
12
CCNN CCNF BCLN BCLF BCNN BCNF BBNN BBNF BCPN BCPF
w
(有
机
质
)/(
g•
kg
-1
)
5-19 May 19th 7-12 July 12th 9-1 Sep.1st
图 2 白榆/刺槐互作条件下 w(土壤有机质)的变化
Fig.2 Changes of soil organic matter under Ulmus pumila
and Robinia pseudocacia mixed plantation

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CCNN CCNF BCLN BCLF BCNN BCNF BBNN BBNF BCPN BCPF
N
O
3-
N
/m
g/
l
5-19 May 19th 7-12 July 12th 9-1 Sep.1st
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
CCNN CCNF BCLN BCLF BCNN BCNF BBNN BBNF BCPN BCPF
N
H
4-
N
/m
g/
l
5-19 May 19th 7-12 July 12th 9-1 Sep.1st
(a) NO3--N (b) NH4+-N
图 3 白榆/刺槐互作条件下土壤铵态氮、硝态氮的变化
Fig.3 Changes of soil contets of NO3--N and NH4+-N under Ulmus pumila and Robinia pseudocacia mixed plantation

w
(N
O
3-
-N
)/(
m
g·
kg
-1
)
w
(N
H
4+
-N
)/(
m
g·
kg
-1
)
432 生态环境学报 第 20 卷第 3 期（2011 年 3 月）
于其互作白榆。5—9 月，单作白榆施肥(BBNF)处
理在各处理中 P 养分吸收总量最大，分别较 BCPF
白榆、BCNF 白榆和 BCLF 白榆增加了的 15.40%、
38.40%、79.11%(5 月)；29.56%、31.63%、45.86%(7
月)和 34.23%、52.83%、54.36%。9 月 BBNF 的 P
养分吸收总量是 5 月的 2.2 倍。
在 3 种互作方式中，互作白榆塑料膜分隔施肥
(BCPF)处理 P 养分吸收总量最大，尼龙网分隔施肥
(BCLF)P 养分吸收总量最小，而 3 种互作刺槐施肥
处理对 P 养分吸收总量均大于其相应的单作刺槐。
这说明互作促进了刺槐对 P 营养的吸收利用，
在与刺槐互作后，刺槐通过竞争增加了其对 P 养
分的吸收从而在一定程度上降低了白榆 P 养分的
吸收总量。
3 结论与讨论
植物与土壤互为环境因子，土壤的养分特性直
接影响着植物的生长、发育，而植物的生长变化又
会时刻影响着土壤理化性质的改变。不同树种之间
的互作可通过两植物的种间相互作用改变其植株
体内的养分释放过程，从而提高土壤的养分总水
平、养分有效性和养分利用效率[9-10]。本实验通过
白榆/刺槐的互作研究互作系统中两植物的N、P养
分吸收量及土壤pH值、土壤养分特性的季节动态变
化，结果表明，随着季节的变化(5—9月)，土壤pH
值呈增加趋势，互作较其相应的单作能有效降低土
壤的pH值，在3种互作处理中，BCNF和BCLF处理
降低土壤pH值的效果较明显，可见互作可有效减小
土壤pH值，调节土壤的酸碱度。
土壤养分含量直接影响植物的生长，其中土壤
有机质是土壤的重要组成部分，它是土壤质量的一
个指示指标[11-12]，在土壤形成过程中对土壤肥力和
树木营养的贡献起着重要的作用。本研究中，土壤
有机质含量大小为：施肥处理>不施肥处理，3种互
作处理中：根系不分隔>根系用尼龙网分隔>根系用
塑料模分隔，这与李隆对小麦/大豆间作的研究结果
相一致[13]。由土壤铵态氮、硝态氮含量的变化可知，
5月，互作BCNF的NO3--N含量达到最大，随着季节
的变化，不同处理土壤销态氮含量呈降低趋势。在
白榆、刺槐整个生长期内，NH4+-N含量占绝大部分，
NO3--N含量极少，由此说明在白榆、刺槐整个生长
期吸收的氮素形态主要是NH4+-N。白榆/刺槐互作
根系分隔试验表明：（1）根系用尼龙网分隔，使得
白榆或刺槐其中一种植物根系不能进入另一植物
根区竞争养分，地下部根系间没有直接接触，但是
水分和可移动的养分可以通过，这样可以避免根区
强烈的养分竞争作用，又可以适当提高两植物的种
间促进作用，这时两植物的种间相互作用是地上部
相互作用和较弱的根系相互作用的共同结果，即两
植物既有地下竞争部分资源，也有地上资源的竞
争；（2）根系不分隔处理，则使白榆、刺槐地下部
养分和水分的竞争作用和促进作用并存且相互作
用强烈，这时的种间相互作用是地上部和地下部强
烈相互作用的共同结果，即两植物地下部和地上部
资源竞争激烈；（3）根系用塑料膜分隔，该处理不
容许植物根系、养分和水分穿过，地下部无接触也
没有物质交换，地下部的种间相互作用减至最小甚
表 1 白榆/刺槐互作条件下植物 N、P 养分吸收总量的变化
Table 1 Changes of plant total N and P uptakes under Ulmus pumila and Robinia pseudocacia mixed plantation
5 月 7 月 9 月
不同处理
N 吸收总量 P 吸收总量 N 吸收总量 P 吸收总量 N 吸收总量 P 吸收总量
CCNN 21.13 2.04 40.76 4.08 61.67 6.04
CCNF 30.21 2.77 52.97 4.65 63.83 6.11
BCLN 刺 36.38 2.72 54.92 5.00 72.59 7.54
BCLN 白 5.60 0.94 8.03 1.65 7.50 1.68
BCLF 刺 38.31 3.47 66.18 6.65 79.97 8.90
BCLF 白 13.90 0.99 21.73 3.92 31.15 4.76
BCNN 刺 31.49 3.14 68.03 5.87 73.25 5.48
BCNN 白 11.30 1.41 23.36 4.20 17.53 4.20
BCNF 刺 42.99 3.85 74.31 6.51 86.26 7.55
BCNF 白 16.14 2.92 25.05 4.95 37.25 4.92
BBNN 9.60 1.34 12.02 2.54 14.90 3.45
BBNF 11.68 4.74 13.89 7.24 54.97 10.43
BCPN 刺 31.98 3.74 39.09 4.86 57.34 5.27
BCPN 白 11.69 3.06 22.62 4.60 24.91 4.35
BCPF 刺 33.93 3.82 63.49 5.64 73.76 7.23
BCPF 白 12.04 4.01 20.19 5.10 26.43 6.86

秦娟等：白榆/刺槐互作条件下土壤与植物养分季节变化 433
至为零，这时的种间相互作用被认为仅来自于地上
部的相互作用，即植物地下部分的养分竞争作用和
促进作用均被消除，主要是地上部分对光热资源的
竞争。
由白榆、刺槐植株N、P养分吸收量的研究结果
表明，不同处理两植株的N、P养分吸收总量从5月
到9月呈现不断增加趋势，至9月达到最大。互作植
物N、P养分吸收总量均高于其相应的单作，如非豆
科植物对豆科植物通过竟争根际N，造成豆科植物
根际N浓度下降，进而促进豆科植物的固N作用，
有利于互作系统获得更多的N[14]。在同一互作系统
中，互作刺槐的N、P养分吸收总量大于其互作白榆，
而施肥处理大于不施肥处理。互作系统两植物中一
个物种改善另一个物种P营养的现象具有一定的普
遍性，其机理可能是互作中某些物种从配对物种根
区获得P，即竞争P的利用能力不同[15]，可能利用了
不同形态的P源而降低了根际的P竞争，从而产生促
进作用[16]。在白榆/刺槐3种互作方式中，植株N、P
养分吸收总量的变化规律并不一致，这可能与不同
植物自身的特性有关，也可能与实验的处理有关。
如植株N养分吸收总量大小为：根系不分隔>尼龙网
分隔>塑料模分隔，而P养分吸收总量最大的为互作
白榆塑料膜分隔施肥(BCPF)处理，尼龙网分隔施肥
(BCLF)处理最小。在研究中发现，从5—9月，单作
白榆施肥处理的P养分吸收总量一直最大，而与刺
槐互作后，其植株对P养分的吸收减小，这说明，
与刺槐互作后，由于刺槐的竞争作用，使得刺槐竞
争到了白榆根区更多的P素养分，导致互作刺槐的P
养分吸收总量增加，而降低了互作白榆对P营养的
吸收总量。由于本实验为盆栽实验，且两植物互作
生长期较短，因此关于两种植物之间的养分变化情
况还需要进行长期的观测与研究分析。
通过以上的研究结果表明，白榆/刺槐的互作
较其单作可有效降低土壤pH值，从而调节土壤的
酸碱度，增加土壤有机质含量。互作增加了两植物
对N、P养分的吸收，刺激了互作刺槐从白榆根区
竞争更多的P素养分，也在一定程度上刺激了刺槐
的固氮能力，在整个互作系统中两植株在养分的利
用上明显优于其相应的单作系统。可以认为互作促
进了白榆、刺槐两植株土壤养分及植株N、P养分
的吸收总量，这种促进作用正是由于互作系统中两
植株地下部根系的相互作用，这种相互作用对白
榆、刺槐的生长和两植株体内N、P养分吸收量的
增加具有较大贡献，因此关于互作系统中地下部植
物根系的相互作用如何影响植株体内的养分积累
与分配，进而对植物生理机制的影响和调控，还有
待进一步深入研究。
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Seasonal soil and plant nutrients under Ulmus pumila and Robinia pseudocacia
mixed plantation

QIN Juan1, 2, SHANGGUANG Zhouping2
1. College of Resources and Environment, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China;
2. Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A & F University, Yangling Shaanxi, 712100, China

Abstract: The seasonal soil pH and nutrients and plant N and P uptakes under the monocultures and mixed plantation of Ulmus
pumila and Robinia pseudocacia were studied by three root partition methods（partitioning their roots by nylon net, no partitioning
their roots and partitioning their roots by plastic film）and two fertilization methods (fertilizing them and not fertilizing them) The
results showed that the soil pH increased from May to September in the monoculture and mixed plantation of Ulmus pumila and
Robinia pseudocacia . The soil pH decreased significantly in the mixed plantation of Ulmus pumila and Robinia pseudocacia than
that of their monocultures, and this particularly appeared more evident where their roots were not partitioned or roots partitioned by
nylon net. The soil organic matter contents were higher in July under the monocultures and mixed plantation and higher where
fertilization was done than where fertilization was not done, and ranked in the order of not partitioning the roots> partitioning the
roots by nylon net > partitioning the roots by plastic film. The soil Nitrate-N contents under the monocultures and mixed plantation
of Ulmus pumil and Robinia pseudocacia tended to decrease as the seasons changed. In the whole growth periods of Ulmus pumil
and Robinia pseudocacia, the soil Ammonium-N made up a great majority of soil N nutrients and the soil Nitrate-N did an extreme
small part of them, which showed that the main form by which Ulmus pumil and Robinia pseudocacia absorbed N was NH4+-N. The
total N and P uptakes of Ulmus pumil and Robinia pseudocacia tended to increase from May to September and peaked in September.
The total N and P uptakes of Ulmus pumil and Robinia pseudocacia in their mixed plantation were higher than those in their
monocultures, but the total N and P uptakes of Ulmus pumil and Robinia pseudocacia under their monoculture and mixed plantation
differently varied. The best soil improvement as well as the optimum N and P total uptakes of Ulmus pumila and Robinia
pseudoacacia appeared where their roots were not partitioned and they were fertilized.
Key words: Ulmus pumila; Robinia pseudocacia; mixed plantation; soil; plant; nutrient