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二〇〇八年第五期 林业实用技术
光照强度对长苞铁杉幼苗生物量及
主要营养元素含量的影响
郑金双
(福建省天宝岩国家级自然保护区管理局 福建 三明 366000)
的利用率 。同时 , 在沙漠造林中选
用抗旱性强 、蒸腾量小的适生灌木
树种 ,降低了治沙成本 ,提高了治沙
效果 ,为石羊河流域综合治理探索
出了新的途径。
参考文献:
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究.防护林科技 , 2002 ,(2):1-4.★
作者简介:郑金双 , 男 , 福建人 , 工程师 , 从
事森林生态与自然保护区管理工作。
[ 摘要] 2004 ～ 2006 年研究了在不同光
照下长苞铁杉幼苗生物量 、营养元素在幼
苗器官中的含量和分布。结果表明:50%
全照条件下 , 幼苗根 、茎 、叶及总生物量最
高 ,是较为合适的光照强度;在生物量累
积方面 , 幼苗根 、茎和叶中 , 受光照强度的
变化影响最大的器官是根 , 影响最小的器
官是茎。光照强度对长苞铁杉幼苗根 、
茎 、叶中 N 、P、K 等主要元素的含量有显
著影响 , 并可以影响它们在根 、茎 、叶的分
配比例。
[ 关键词] 长苞铁杉 光照强度 幼苗
生物量 元素含量 分布
光照是植物生长发育过程中不
可缺少的环境因子 , 它对植物的形
态 、光合作用 、蒸腾作用 、呼吸作用 、
物质运输与合成等均会产生深刻影
响[ 1] 。植物营养元素的测定是植物
生态学研究的主要内容之一 , 植物
营养元素含量与植物的种类及其生
境条件密切相关 。因此研究生长光
照与植物生物量及营养元素累积与
分配之间的关系对于了解植物的生
长规律 、植物对环境的适应以及掌
握植物的生长动态都具有重要的意
义。
长苞铁杉(Tsuga longibracte-
ata)具有良好的生态学特性 ,可以在
海拔较高的山地发挥重要的水土保
持作用[ 2] 。由于分布广泛 、生长较
为迅速等特点 ,长苞铁杉用于亚热
带退化山地的植被重建具有一定的
可行性[ 3] 。本研究重点是生长光照
对长苞铁杉幼苗生物量及营养元素
含量的影响 ,旨在掌握长苞铁杉的
生态适应性 ,为长苞铁杉的科学育
苗提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
福建省天宝岩国家级自然保护
区位于中国福建省永安市东部 ,东
经 117°31′～ 117°33.5′,北纬25°5′～
25°58′,属于亚热带季风气候型 ,平
均空气相对湿度 80%,年平均气温
15 ℃,最冷月的 1月平均温度5 ℃,
最热月的 7月平均温度 23 ℃,绝对
最低温-11 ℃,绝对最高温 40 ℃,
无霜期 290 d ,平均年降水量 2 000
mm (李振基等 , 2002)。
1.2 试验材料
长苞铁杉种子采自福建省天宝
岩国家级自然保护区内天然长苞铁
杉林 ,实验样地在天然长苞铁杉林
边的沟墩坪自然村(117°33′E , 25°
55′N ,海拔 1 100 m)。土壤有机质
含量 1.37%, 全 N 含量为 0.637
mg/g ,速效 P 含量为 0.228 mg/g ,
K 含量为 7.89 mg/g , Ca 含量为
0.216 mg/g ,Mg 含量 0.314 mg/g 。
2004年 12 月 1 日开始在全日
照 50%的遮荫棚开始育苗 ,种子于
2005年 4月出苗后继续在此光照条
件遮荫棚生长 2 个月。 2005 年 6
月 ,选择生长状况基本一致的幼苗
移植到全日照 100%、50%、25%、
10%的遮荫棚。幼苗培养采用苗床
法 ,苗床为长方形(1.0 m ×8.0 m),
每苗床移植 100 株幼苗 ,每种光照
条件处理设置 6 个重复 ,遮荫棚高
2.0 m ,面积均为 60 m 2 。
1.2 试验方法
幼苗生长过程中不施肥 , 保持
适宜土壤水分(约 22%)。2006年 1
月 10日实验结束后 ,从各光照处理
存活的幼苗中随机选择 50株幼苗 ,
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二〇〇八年第五期 林业实用技术
分根 、茎 、叶在 80 ℃烘箱中烘干至
恒重 ,测定各器官生物量。后磨粉
测定 C 、N 、P 、K 元素含量;幼苗根 、
茎 、叶的 C 、N 含量采用元素分析仪
(美国 CE 公司 , 型号 EA1110)测
定;P 含量采用钼蓝比色法测定;K
含量采用原子吸收分光光度计测
定;上述指标的测定均做 3个重复 。
1.4 数据处理
方差分析和相关分析采用
SPSS11.0 For Window s ,图表制作
采用 M icro sof t Excel。
2 结果与分析
2.1 光照强度对幼苗生物量累积
的影响
光照强度对长苞铁杉根 、茎 、叶
和总生物量累积的影响见表 1。由
表 1可见 ,在全日照 50%以下 ,随着
光强的提高 ,长苞铁杉幼苗根 、茎 、
叶和总生物量均呈现升高的趋势;
但光强过高 100%(全日照)对幼苗
生长不利 , 全日照环境生长的幼苗
其根 、茎 、叶和总生物量均低于 50%
光照环境生长的幼苗 。在生物量累
积方面 ,幼苗根 、茎和叶等 3个器官
中 ,受光照强度的变化影响最大的
是根 ,50%光照强度中生长的幼苗
根的生物量分别是 25%和 10%光
照强度的幼苗幼苗根生物量的 2.03
倍和 4.11 倍;受光照强度变化的影
响最小是茎 , 50%光照强度中生长
的幼苗根的生物量分别是 25%和
10%光照强光照强度幼苗根生物量
的 1.24倍和 1.66倍 。
表 4 光照强度对主要营养元素含量在长苞铁杉幼苗
不同器官中分配比例的影响
元
素
相对光照强度/ %
100 50 25 10
根 茎 叶 根 茎 叶 根 茎 叶 根 茎 叶
N 35.78 17.18 47.05 35.74 10.87 53.39 33.30 14.20 52.51 17.00 15.33 67.67
P 24.56 32.87 42.57 43.64 15.34 41.02 30.30 28.23 41.47 22.00 26.85 51.16
K 43.34 15.12 41.54 40.12 11.67 48.21 32.51 15.94 51.56 25.78 20.01 54.22
表 1 光照强度对长苞铁杉根 、茎 、
叶和总生物量累积的影响
生物
量/g
光照强度/ %
100 50 25 10
根 0.023 3 0.045 2 0.022 3 0.011 0
茎 0.012 3 0.015 3 0.012 3 0.009 2
叶 0.032 0 0.057 2 0.036 6 0.023 1
总 0.067 6 0.117 8 0.071 3 0.043 3
2.2 光照强度对幼苗各器官中主
要营养元素含量的影响
N 、P 、K 3种元素在植物体内均
具有重要的生理功能:N 在植物体
中 ,是构成蛋白质 、核酸的必要成
分 ,参与机体重要生理活动的一些
化合物也多含氮 ,例如酶 、植物激
素 、维生素 、叶绿素等 ,氮是构成生
命物质基础的重要成分;P 进入根系
后大部分转化为有机磷化合物 ,如
磷脂 、核苷酸 、糖磷脂和某些辅酶
等 , P 对于光合作用 、呼吸作用 、糖类
和脂类代谢 、氮代谢等生命过程都
是不可缺少的;K 是很多重要酶的
活化剂 ,构成细胞渗透势的重要成
分 ,调节气孔开闭的主导者;K 是糖
类物质合成 、转化及向贮藏器官转
运所必需的 ,能促进蛋白质合成 ,能
增强细胞吸水力以维持细胞的紧张
状态 。
光照强度对长苞铁杉幼苗不同
器官 N 、P 和 K 元素含量的影响见
表 2。由表 2可见 ,长苞铁杉幼苗根
的营养元素含量变化如下:随着光
强的提高 ,元素含量在全日照 50%
以下有提高的趋势 ,到 50%光照照
时急剧下降 ,后又有上升趋势;N 、P
含量均和 K 在弱光条件下(相对光
照强度 10%)较高 ,在光强较高条件
下较为稳定。茎的营养元素含量变
化如下:随着光强的提高 , 较为稳
定;N在弱光条件下(相对光照强度
10%)含量较高 ,在光强较高条件下
较为稳定;P 有降低趋势;K 有降低
趋势 。叶的主要营养元素含量动态
如下:随着光强的提高 ,有提高的趋
势;N在弱光条件下(相对光照强度
10%)含量较高 ,随着光强的提高有
降低的趋势;P 和 K有降低的趋势。
表 2 光照强度对长苞铁杉幼苗不同器官
主要营养元素含量的影响
器
官
元
素
光照强度/ %
100 50 25 10
根
N 0.237 0.239 0.269 0.396
P 0.043 0.074 0.069 0.099
K 0.458 0.448 0.440 0.572
茎
N 0.215 0.214 0.208 0.429
P 0.109 0.076 0.116 0.145
K 0.303 0.384 0.391 0.534
叶
N 0.227 0.282 0.259 0.751
P 0.054 0.055 0.057 0.109
K 0.320 0.425 0.426 0.574
2.3 光照强度对幼苗各器官碳氮
比的影响
碳氮比(C/N)是光合产物分配
方向的重要指标 ,是碳 、氮代谢协调
程度的反映和体现 。表 3 为生长光
照强度对长苞铁杉幼苗不同器官中
碳氮比的影响(见表 3), 由表 3 可
见 ,随着光强的提高 , 幼苗根 C/N
随呈上升趋势;幼苗茎和叶的 C/N
比均呈现波浪型变化 ,在弱光条件
下(相对光照强度 10%)较低 ,后随
着光照强度的提高有明显提高 ,但
在生长光照为 50%全日照时 , C/N
比又较 25%全日照时低 ,而生长光
照为全日照时 C/N 又显著提高 。
表 3 光照强度对长苞铁杉幼苗不同
器官中碳氮比(C/ N)的影响
器
官
相对光照强度/ %
100 50 25 10
根 203.848 184.513 178.524 118.416
茎 226.225 212.534 232.531 109.334
叶 208.505 166.159 184.826 60.572
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营造台湾相思水土保持林对土壤肥力影响的研究
余婉芳
(南安市林业局 福建 泉州 362300)
2.4 光照强度对幼苗主要营养元
素在各器官分配比例的影响
N 、P 、K 在不同光照强度下生
长的长苞铁杉幼苗各器官中的分配
比例 。由表 4 可见 , N 、P 、K 3 种主
要营养元素在根的分配比例变化 ,
随着光强的提高 , N 呈上升趋势;P
在相对光照强度 50%以下呈上升趋
势 ,增加到 100%时呈下降趋势;K
则呈上升趋势 。在茎的分配比例变
化如下:随着光强的提高 , N 在相对
光照强度 50%以下呈下降趋势 ,到
相对光照强度 100%时呈上升趋势;
P 变化较为复杂 ,在相对光照强度
25%前呈上升趋势 ,到 50%时急剧
下降 ,到 100%时又呈上升趋势;K
在相对光照强度 50%前呈下降趋
势 ,增加到 100%时呈上升趋势。在
叶的分配比例变化如下:随着光强
的提高 ,N 呈下降趋势;P 在相对光
照强度 25%前呈下降趋势 ,后较为
稳定;K 呈下降趋势 。这表明光照
对长苞铁杉幼苗的元素在各器官中
的运输与分配中产生深刻影响。
3 小结
自然状态下 ,长苞铁杉幼苗在
林下更新不良 ,这表明长苞铁杉幼
苗不适合在弱光环境生长。本研究
表明 ,全日照 50%附近长苞铁杉幼
苗生长最好 ,过强或过弱光照均对
长苞铁杉幼苗的生长不利。植物生
长过程中各器官所起的作用不同 ,
对营养元素的需要量也不相同 ,各
器官营养元素的含量也就存在着明
显差异。光照对长苞铁杉幼苗的元
素在各器官中的运输与分配有深刻
影响 ,光照强度可以影响根 、茎 、叶
中主要营养元素的含量及主要营养
元素其在各器官中的分配比例。
参考文献:
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[ 摘要] 通过对被侵蚀低山丘陵地营造
台湾相思水土保持林对土壤肥力影响调
查研究结果表明:在营造水土保持林后林
地的土壤结构 、水分状况得到一定程度改
善 ,土壤营养元素容量及供应强度明显增
强 ,治理后土壤肥力得到一定程度的恢
复。
[ 关键词] 台湾相思 水土保持林 低
山丘陵 土壤肥力
森林植被具有良好的保持水
土 、涵养水源 、改善生态环境的作
用 ,但是 ,由于不合理的利用土地资
源 ,以及滥伐 、滥垦等一系列不合理
的经营措施 ,使福建省闽东南沿海
部份地区的水土流失较为严重 ,土
壤蓄水保肥能力降低 ,生态环境恶
化 ,水土资源不断减少 , 生产力下
降[ 1-2] 。因而 ,在该侵蚀低山丘陵防
治水土流失成为保护生态环境重要
途径之一 。笔者对在低山丘陵地区
营造台湾相思水土保持林后土壤肥
力的变化进行了初步的调查研究 ,
试图为治理该地区的水土流失 、改
良低山丘陵的地力及为类似地区选
择合适的水土保持措施提供参考。
1 试验地概况
试验地位于福建省南安市石井
镇三乡村低山丘陵 。属南亚热带海
洋性季风气候 , 年平均温 21.0 ℃,
年降水量为 1 584.5 mm ,年日照时
数1 829.5 h ,年均无霜 345 d。海拔
高 40 m ,土壤为粗晶花岗岩发育的
红壤 ,土层厚 ,腐殖质层薄 。试验地
处在下坡位 ,坡向东南 ,坡度 10°,短
坡。
水土保持林为 2001 年人工营
造台湾相思林 ,林地面积7.3 hm2 。
2006年 6 月调查 ,林龄为 6年生 ,郁
闭度 0.7 ,密度为 2 250 株/hm2 ,平
均胸径 7.5 cm ,平均树高 5 m ,平均
冠幅 2.6 m;林下植被主要由红花
刺 、盐肤木和牡荆组成 , 盖度为
75%,平均高度 40 cm 。对照地为荒
山荒地(轻至中度侵蚀地), 与调查
地距离约 2 km , 植被盖度 20%左
右 ,主要由红花刺 、盐肤木和牡荆组
成。
2 试验方法
2006年在对照小区和台湾相思
水土保持林林内设置临时标准地 ,
对标准地内植物生长状况(树高 、胸
径 、密度 、盖度 、郁闭度)进行调查;
在每个标准地内按 S 形布点 ,每个
标准地取样点 10 ～ 12个 ,取表层土
壤(0 ～ 20 cm)进行混和 ,进行以下
分析 ,文中数据为 3 次多点分析数
据的平均值 。土壤结构用湿筛
法[ 3-6] 测定 ,扣除小于 1 mm 砂粒后 ,
计算各级水稳性团聚体所占比例。
土壤颗粒及微团聚体组成用吸管法
测定;土壤容重 、孔隙组成用环刀法
测定;土壤有机质用硫酸重铬酸钾
法[ 5] 测定;土壤营养元素组成与水