大兴安岭笃斯越桔与其伴生植物矿质元素特性分析

【目的】分析笃斯越桔伴生植物(柴桦、杜香、红豆越橘)在不同立地条件下的矿质元素特性,研究其与笃斯越桔地上部分和地下部分矿质元素含量特征,为进一步探究笃斯越桔生境以及伴生植物对其生长发育的影响提供参考。【方法】以大兴安岭山地、水湿地冻土、水湿地有土壤3种主要立地类型中的笃斯越桔及其伴生植物和土壤为试材,应用差异及相关性分析方法,分析笃斯越桔与其伴生植物常量元素N、P、K、Ca、Mg和微量元素Fe、Mn、Zn、Cu间的差异及相关关系。【结果】(1)笃斯越桔与其伴生植物矿质养分存在差异,常量元素N、Ca含量显著高于伴生植物,Mg元素含量显著低于伴生植物(P<0.05),微量元素Fe、Zn、Cu含量相对较低。(2)笃斯越桔地上部常量元素含量均高于地下部,而伴生植物地下部除水湿地冻土和水湿地有土壤类型中的Ca、Mg含量与山地类型中K、Ca含量较高外,其余元素含量均以地上部分较高;笃斯越桔Fe、Mn元素含量以地下部高于地上部,柴桦与杜香Mn、Cu含量均为地下部高于地上部,红豆Fe、Cu含量则表现为地下部高于地上部。(3)笃斯越桔伴生植物地上部N、K、Mg、Mn含量与土壤pH呈显著或极显著负相关。地下部Fe含量与土壤全N、全Mn含量呈显著正相关,而N含量与二者呈显著负相关;Ca、Zn、Cu含量均与土壤pH呈显著或极显著正相关。(4)笃斯越桔与其不同伴生植物矿质元素含量间的相关关系存在明显差异,其中笃斯越桔矿质元素与杜香Mg元素及柴桦地上部Zn元素相关性较高,与红豆除地下部Ca元素相关性较弱外,与其余元素均有较强的相关性。【结论】笃斯越桔伴生植物常量元素(N、P、Ca)含量低于笃斯越桔,而微量元素(Fe、Zn)含量较高;笃斯越桔及其伴生植物对土壤养分的利用存在差异,且对笃斯越桔矿质元素的吸收有一定影响。     

大兴安岭笃斯越橘叶片、根系及根系层土壤养分特性研究

【目的】分析大兴安岭地区笃斯越橘叶片和根系矿质元素含量及根系集中分布层的土壤养分特性,明确土壤养分对笃斯越橘叶片及根系中矿质元素含量的影响。【方法】以大兴安岭地区水湿地有土壤类型、水湿地无土壤类型、水湿地沟谷草甸类型和山地类型中的笃斯越橘为研究对象,使用多元统计分析法,研究笃斯越橘叶片和根系中的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量与土壤有机质、全N、全P、全K、全Ca、全Mg、全Fe、全Mn、全Cu、碱解N、有效P、速效K含量及pH间的相互关系。【结果】(1)大兴安岭笃斯越橘分布区不同立地类型中的土壤养分含量差异显著(P0.05);立地类型对笃斯越橘叶片中N、P、K含量的影响较大,而叶片Ca、Mg及根系中各矿质元素含量受其影响相对较小;根系集中分布层的土壤养分含量丰度在植株体内具有一定程度的反应。(2)从叶片矿质元素间的相关性分析得知,叶片中N与K、Mn与Cu呈极显著正相关(r=0.751**,r=0.834**),Mn与N、Fe呈显著正相关(r=0.586*,r=0.566*);简单相关分析结果表明,土壤养分含量与笃斯越橘植株矿质元素相关性复杂,仅得到叶片N、根系N和根系Fe与其对应土壤养分含量呈显著正相关(r=0.596*,r=0.587*,r=0.570*);典型相关分析表明,土壤有机质和pH对笃斯越橘叶片矿质元素含量具有重要影响,尤其土壤pH对叶片P、Fe、Mg、Mn、Cu含量影响较大,其含量随土壤pH的升高均可能呈现降低趋势;而根系矿质元素主要受土壤pH、P、Ca、Mg影响,尤其土壤全Mg对根系Ca、Mg、Fe含量影响较大。【结论】大兴安岭4种典型立地类型中的笃斯越橘植株均呈现高N、K、Mn,低P、Mg的营养特性;根系集中分布层的土壤养分总体呈现高有机质、高N、高Fe、低P的特点;提高土壤有机质、N、Fe含量并配合调节土壤pH,是笃斯越橘栽培管理的重点。     

笃斯越橘果实、叶片矿质元素和土壤肥力因子与果实品质的多元分析

【目的】分析大兴安岭地区不同立地类型中笃斯越橘果实总酚、类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖及可溶性糖含量特性;探究笃斯越橘果实、叶片矿质元素和根系层土壤肥力因子间及其与几个主要果实品质指标的关系;筛选通过影响笃斯越橘叶片矿质元素含量进而影响果实黄酮类和糖类物质积累的主要土壤肥力因子,为提高果实品质的土肥管理技术提供理论依据。【方法】以大兴安岭地区水湿地有土壤、水湿地苔草和山地土坡3种立地类型中的笃斯越橘为研究对象,使用典型相关分析法研究土壤肥力因子、叶片和果实矿质元素与果实品质的相关性;应用多元线性回归分析法建立回归方程,并筛选影响笃斯越橘叶片矿质元素的主要土壤肥力因子。【结果】大兴安岭地区水湿地有土壤、山地土坡2种立地类型中,笃斯越橘果实成熟期可溶性糖以葡萄糖和果糖为主,属于单糖积累型,其总含量占可溶性糖的84.20%（水湿地有土壤类型）、95.11%（山地土坡类型）,而水湿地苔草类型中葡萄糖和果糖总含量仅占可溶性糖的56.95%;果实总酚、花青苷含量在3种立地类型中差异显著（P＜0.05）。典型相关分析表明,果实总酚含量与果实Ca、Mg、Fe、Mn元素含量呈极显著正相关,与P元素含量呈显著负相关;果实K、Zn元素显著影响果实品质特性,其中果实K元素与果实类黄酮呈极显著正相关,与花青苷、可溶性糖呈显著正相关,果实Zn元素与果实类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖呈极显著负相关;叶片Ca、Fe元素与果实类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖分别呈现显著正相关和显著负相关,但叶片Ca元素与果实Zn元素呈极显著正相关;土壤肥力因子与果实品质指标的相关性较弱。叶片N、P、K元素与果实N、P、K元素呈显著正相关,叶片P元素与果实K元素呈极显著正相关,叶片Zn元素与果实Ca、Fe元素呈显著负相关;果实矿质元素中仅有Mg、Cu元素与土壤肥力因子呈显著相关,土壤肥力因子主要影响叶片矿质元素含量,但叶片矿质元素与土壤肥力因子间的关系较复杂。多元线性回归分析表明,土壤pH对叶片矿质元素含量的影响最大,其次是土壤有机质,随土壤有机质含量的增加,叶片N、P、K、Mn元素含量升高,但叶片Zn元素随有机质含量的升高呈现降低趋势。【结论】提高土壤有机质和铵态氮含量,增强土壤酸度是笃斯越橘栽培区土壤管理的关键技术;提高果实K、Ca、Mg、Fe、Mn含量,减少果实Zn元素含量是提高笃斯越橘果实品质的重要措施。     

笃斯越桔矿质营养特性研究

作者应用叶分析方法研究了东北地区笃斯越桔叶片中矿质营养元素含量状况,初步摸清了笃斯越桔的矿质营养特性,并结合土壤分析指出了笃斯越桔的需肥特点。     

内蒙古大兴安岭地区杜鹃花科植物资源的研究

杜鹃花科(Ericaceae)中,有很多种具有重要的经济作用。内蒙古大兴安岭地区分布有该科植物5属9种,其中兴安杜鹃(Rhododendron dauricum)、小叶杜鹃(Rh. parvifolium)、杜香(Ledum palustre)、笃斯越桔(Vaccinium uliginosum)、越桔(V. vitis-idaea)5种广泛分布于整个地区且蕴藏量极为丰富。其每种的总蕴藏量(鲜重)为:兴安杜鹃933430.90t;小叶杜鹃118776.80t;杜香9479423.00t;笃斯越桔373929.60t;越桔965720.60t。这五种都有多种经济用途:它们均具观赏价值;其中除笃斯越桔外均有药用价值;杜香为东北著名的芳香油植物;越桔、笃斯越桔是东北著名的野生浆果植物。根据全区各林业局杜鹃花科植物的蕴藏量,将内蒙古大兴安岭地区划分为两个亚区:Ⅰ.北部亚区;Ⅱ.南部亚区。充分开发利用这些植物,对于本区经济建设具有重要意义。     

野生笃斯越桔适生生境研究

[目的]考察大兴安岭野生笃斯越桔的适宜生境。[方法]根据大兴安岭野生笃斯越桔生物学特性及生境条件,利用数量化Ⅰ方法,通过对影响野生笃斯越桔株高生长和平均单株产量的8个环境因子的分析,研究野生笃斯越桔的适宜生境。[结果]影响野生笃斯越桔株高生长的主导因子依次为土壤类型、全氮含量、pH值、含水量、有机质含量、A层厚度;影响野生笃斯越桔平均单株产量的主导因子依次为土壤类型、全氮含量、有机质含量、pH值、含水量、A层厚度。样地聚类结果表明,研究区域样地可分为3种类型,以样地平均株高及平均单株产量作为笃斯越桔适宜生境衡量指标,表明第1类样地的生境条件最适宜。[结论]该研究为笃斯越桔模拟自然栽培技术提供了重要理论参考。     

不同立地基生枝年龄对笃斯越桔有机营养特性的影响

以大兴安岭地区3种立地类型(山地、水湿地、塔头草甸)中的笃斯越桔为试材,通过分析不同年龄笃斯越桔的叶片、枝条有机营养(可溶性总糖、淀粉、可溶性蛋白)质量分数特性、其与新梢生长之间的关系,研究了不同立地条件下,笃斯越桔基生枝、叶片中有机营养的分布规律;有机营养与笃斯越桔植株衰老、更新、生长发育的关系。结果表明:(1)笃斯越桔植株中,除叶片蔗糖质量分数略低于枝条蔗糖质量分数外,其余有机营养质量分数(可溶性总糖、淀粉、可溶性蛋白)均在叶片中较高。(2)立地类型对笃斯越桔有机营养质量分数影响显著。除蔗糖质量分数在山地类型中较高外;可溶性总糖、淀粉、可溶性蛋白质量分数均在山地类型较低。(3)笃斯越桔叶片和枝条的蔗糖、可溶性总糖、淀粉质量分数均在3年(S2)~5年(S4)生枝时期较高。笃斯越桔叶片的可溶性蛋白质量分数在年龄较大的枝条中较高;枝条的可溶性蛋白质量分数在年龄较大的枝条中较低。(4)简单相关分析结果表明:笃斯越桔新梢生长量与枝条可溶性蛋白质量分数呈极显著正相关;与蔗糖质量分数呈显著负相关。(5)典型相关分析结果表明:不同立地条件下,新梢生长量与枝条年龄、叶片可溶性总糖质量分数/淀粉质量分数有关,且与枝条年龄呈负相关。     

原美草莓重茬病防治剂对草莓矿质元素利用效果的研究

试验研究了原美无公害草莓重茬病防治剂和溴甲烷两种药剂对重茬草莓矿质元素吸收利用效果的影响。研究结果表明:两种药剂使土壤中速效氮、速效磷、速效钾、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+矿质元素含量发生变化;溴甲烷处理土壤使草莓根系中全氮、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Ca2+、Mg2+,叶片中全磷、全钾、Fe2+、Mg2+和果实中全磷、Fe2+、Mn2+含量显著高于空白对照。原美防治剂处理土壤使草莓根系中全磷、Mn2+,叶片中全钾、Mg2+和果实中Ca2+的含量显著高于空白对照,对其他元素的影响规律不明显。草莓重茬病的发生可能与土壤中Fe2+、K+、Cu2+等矿质元素含量过低有关。用原美防治剂A3(150 g/m2)处理防治重茬病效果最好,完全可以取代用溴甲烷防治草莓重茬病。     

濒危植物矮牡丹矿质元素含量研究

采用ICP法测定了济源太行山区濒危植物矮牡丹植物体内及生境土壤中10种矿质元素含量,分析了矿质元素在矮牡丹体内的分布规律及矮牡丹对土壤中各种矿质元素的富集能力。结果表明,矿质元素在植物体内的含量大多以叶片、根中最多,叶柄中最少,矮牡丹对K、Cu、Zn、Cd等元素具有较强的吸收富集能力。元素间相关分析表明,K与绝大多数矿质元素间存在负相关,Mg、Zn、Cd与其他元素间相关性不显著,而Fe、Mn、Pb、Cu、Ni、Cr间具有极显著正相关性。此外,对植物体内元素含量与生境土壤中元素含量进行相关性分析,结果表明植物体内各部位之间表现出极显著正相关性,而土壤与植物体之间相关性不显著。     

宿根甘蔗黄化苗根系活力及其营养特性研究

【目的】研究宿根甘蔗黄化幼苗根系活力及其营养特性,探明宿根甘蔗幼苗黄化与根系吸收矿质元素能力的关系。【方法】在宿根蔗幼苗黄化发生严重的蔗区采集宿根黄化苗、相邻地块宿根正常苗和新植蔗苗的根系样品,测定根系活力及根系N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn、Mg、B、S等营养元素含量。【结果】黄化苗根系活力极显著低于宿根正常苗根系和新植蔗苗根系;黄化苗根系N含量略高于宿根正常苗根系,但低于新植蔗苗根系;黄化苗根系P、K、Fe、Mn、Cu、Zn、Mg、B、S等元素含量均极显著低于宿根正常苗根系和新植蔗苗根系,新植蔗苗根系矿质元素含量最高。【结论】宿根蔗黄化苗根系活力微弱,矿质元素含量不足,营养贫乏,不能从土壤吸收矿质元素。     

镉铅污染的玉米秸秆还田对蚕豆生长、养分和镉铅含量的影响

通过盆栽试验,模拟铅锌矿区镉铅污染的玉米秸秆还田,研究玉米秸秆的不同部分(根茬、茎秆、叶片和整株)还田对土壤速效养分、蚕豆生长、养分(N、P和K)、Cd含量、Pb含量的影响,结果表明:玉米秸秆还田增加土壤的碱解N和速效K的含量,增幅分别为14%~58%和36%~134%,但对土壤速效P的含量影响不显著。玉米秸秆还田显著增加蚕豆地上部养分的含量,其中叶片还田使N、P和K含量分别增加28%、40%和102%,根茬还田使P含量增加42%,茎秆和整株还田使K含量增加61%和98%;但对蚕豆地下部养分含量没有显著影响(仅叶片还田增加蚕豆地下部的P含量)。玉米秸秆还田导致蚕豆叶片叶绿素a和叶绿素b的含量显著下降,对蚕豆株高和生物量的影响小,仅叶片还田增加蚕豆的株高、茎秆还田增加蚕豆地上部的生物量。污染玉米秸秆还田极显著增加蚕豆地上部的Cd和Pb、地下部的Cd含量,分别提高了56%~76%、50%~133%和204%~507%,叶片和整株还田的蚕豆地上部Pb和地下部Cd的含量增幅较大。综上可知,镉铅污染的玉米秸秆还田在提高土壤肥力、改善后茬作物矿质营养的同时,会增加后茬作物对Cd、Pb的吸收,降低叶片叶绿素含量,有一定的环境危害风险,且秸秆不同部位的影响存在差异。     

伊犁地区红富士苹果园土壤和叶片养分状况调查分析

调查了伊犁河谷上游巩留县壤土和沙土地盛果期苹果园土壤肥力与叶片营养状况,分别测定了土壤有机质、N、P、K、Ca、Mg、B等元素,研究了2种土壤质地果园的土壤和叶片营养的差异。结果表明,该地区壤土盛果期果园中的土壤肥力水平适宜苹果的生长,有机质含量偏低,有效磷含量适中,土壤中N、K处于较丰状态。叶片营养均处于适宜值范围内,壤土果园应增施有机肥;沙土果园中土壤肥力总体偏低,有机质、速效氮、速效钾等元素处于缺乏范围,经过叶片营养分析诊断发现,除镁含量偏低、硼含量偏高外,其他元素的含量均处于适宜值范围。因此沙土地土壤肥力偏低可能与土壤质地有关,应该根据果树营养需求规律,在果树生长的关键时期进行针对性施肥。     

辽砧2号中间砧对华红苹果不同部位养分含量的影响

以2年生盆栽华红苹果树为试材,研究嫁接辽砧2号中间砧对华红苹果不同部位的矿质元素含量的影响。结果表明,华红苹果树嫁接辽砧2号中间砧后,叶片、新梢、主干、主根和侧根对多数矿质元素的吸收和利用能力均有不同程度的增加;同一种矿质元素在不同部位的含量不同,其中主根中Fe元素含量高于其他3个部位,其余各矿质元素含量均以叶片中最高;同一矿质元素在不同径级根系的含量明显不同,除了对照的K元素外,所有矿质元素均在d≤0.5 mm根径级的毛细根系内含量最高。     

大兴安岭主要树种抗火性的分析与排序

应用因子分析和专家打分法对16种乔木和灌木的6种性状进行统计分析。通过计算和分析,得出抗火性最好的树种是稠李、黑桦、兴安落叶松;抗火性最不好的是杜香、樟子松、杜鹃。     

岩溶山区岩石-土壤-牧草系统中矿质元素的分布、迁移和富集特征

对我国南方3个典型岩溶石山区岩石、土壤和牧草中14种矿质元素的分布、迁移和富集特征进行了研究。结果表明,岩溶山区土壤与成土母岩矿质元素含量的多少顺序具有相似性,Al、Fe、Ca、Mg、K含量普遍较高,而Pb、Cu、Mo、Cd含量较低。岩溶山区在成土过程中,Fe、Al、Mn、K元素富集而其他元素相对淋失,矿质元素在土壤各层位的富集表现为A>B>C。Ca、Mg、K等元素主要富集在牧草的叶片中,而Fe、Al、Mn元素主要富集在牧草的根部。牧草根部与土壤之间相同元素的相关性最大,其次是茎部,叶片部分与土壤各层位矿质元素的相关性最差,岩石、土壤、牧草之间矿质元素相关性具有非共轭关系,在土壤中含量较高的元素,其与牧草体内矿质元素的相关性不一定高,而牧草体内相对富集的矿质元素,如Ca、Mg、K元素与土壤中的矿质元素也未表现出显著的相关性。     

大兴安岭北部不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分特征

目的研究大兴安岭地区兴安落叶松林土壤呼吸及其组分的特征以及与土壤温度、湿度两个影响因子之间的关系,为进一步阐明我国寒温带地区碳释放及其对地区气候的影响提供科学依据。方法使用LI-6400对大兴安岭北部5种主要类型兴安落叶松林(落叶松纯林、兴安杜鹃-落叶松林、杜香-落叶松林、白桦-落叶松林和樟子松-落叶松林)的土壤呼吸、呼吸组分及其影响因子进行测定分析。结果5种类型兴安落叶松林土壤总呼吸(R_S)、异养呼吸(R_h)和根呼吸(R_r)都具有明显的单峰曲线季节动态,且峰值均出现在8月;平均R_S波动在4.71~7.41 μmol/(m2·s)之间,大小依次为樟子松-落叶松林>杜香-落叶松林>白桦-落叶松林>落叶松纯林>兴安杜鹃-落叶松林,且不同类型兴安落叶松林土壤呼吸存在显著差异(P＜0.05);不同类型兴安落叶松林R_h和R_r也存在显著差异(P＜0.05),平均R_h表现为樟子松-落叶松林(5.56 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(4.64 μmol/(m2·s))>白桦-落叶松林(4.55 μmol/(m2·s))>杜香-落叶松林(4.27 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃-落叶松林(3.80 μmol/(m2·s));平均R_r表现为杜香-落叶松林(3.15 μmol/(m2·s))>樟子松-落叶松林(2.98 μmol/(m2·s))>白桦-落叶松林(2.76 μmol/(m2·s))>兴安杜鹃-落叶松林(2.30 μmol/(m2·s))>落叶松纯林(1.97 μmol/(m2·s))。异氧呼吸对土壤呼吸的贡献最大,占61.84%~71.76%,在异养呼吸中,以矿质土壤呼吸(R_m)为主,占土壤总呼吸的46.28%~58.18%,凋落物呼吸(R_l)的贡献只有8.34%~15.57%;R_r的土壤呼吸的贡献率为28.24%~38.16%。R_S与土壤10 cm温度(T₁₀)呈显著正相关指数关系,T₁₀可以解释土壤季节性变化的43.6%~57.0%;但R_S与土壤10 cm湿度(W₁₀)的相关性因林型而异。结论不同类型兴安落叶松林土壤呼吸及其组分之间差异显著;温度是土壤呼吸的主要影响因子,而湿度对土壤呼吸的影响较小。      

油用牡丹‘凤丹’不同生育期矿质元素的动态变化

  目的  研究油用牡丹‘凤丹’Paeonia ostii ‘Feng Dan’不同生育期矿质元素动态变化规律,为油用牡丹的科学施肥提供依据。  方法  以8年生油用牡丹‘凤丹’为材料,测定根、茎、叶以及不同生育期果荚和种子的矿质元素,分析矿质元素积累分配特性以及矿质元素分配的相关性。  结果  生育期内油用牡丹‘凤丹’根、茎、叶中的磷持续下降,根和叶中的氮持续降低,钾和镁在不同器官内变化趋势不同。铁在不同器官内的质量分数均大于其他微量元素,除铜外,其他微量元素在根中呈先升高后降低的趋势。果荚和种子中的氮逐渐升高,果荚中钾和种子中磷呈先下降后升高再下降的趋势。矿质元素的变化表现出不同程度的相关性,其中氮、磷、钾、铁、锰与其他元素间相关性较高;同种矿质元素在‘凤丹’营养器官和生殖器官之间表现出不同程度的相关性。  结论  在生育期内,油用牡丹‘凤丹’从展叶期到现蕾期之前对氮、磷元素需求量大,应在植株展叶前追施氮肥和磷肥;结实期对氮、磷、钾需求量大,建议在开花后追施氮磷钾肥;在植株现蕾期前(3月上旬)追施铁肥,在5–7月种子发育期追施硼、锌肥,满足‘凤丹’植株对这3种微量元素的需求。表7参36