杉木人工林土壤肥力质量的演变趋势及维持措施的研究进展

近年来，人工林土壤肥力质量退化与林业生产之间的矛盾日益加剧，严重威胁林业的可持续发展，土壤肥力质量维持变得十分紧迫。针对人工林土壤肥力质量退化与维持这一热点问题，从土壤物理性质、土壤化学性质、土壤微生物、土壤酶活性、化感作用等角度系统阐述了杉木Cunninghamia lanceolata人工林经营过程中土壤肥力质量的演变趋势。众多研究表明，中国杉木人工林主要产区普遍存在土壤肥力质量退化，生产力持续降低等问题，其主要驱动因素是不可持续的营林措施。同时从轮作经营、混交复合造林、林分密度调节、肥力补偿、可持续森林管理等方面对杉木人工林土壤肥力质量维持研究成果进行了综述，并对杉木人工林土壤肥力质量维持研究进行了展望。表1参48     

枣树间作巷道土壤养分空间分异对冬小麦冠层光分布的响应

【目的】本文调查了枣麦间作时冬小麦冠层光分布对土壤养分变化的影响。【方法】采用田间调查与室内分析相结合的方法,以株行距为3 m×4 m南北行向栽植的枣树(Ziziphus jujuba)与冬小麦(Triticum aestivum)间作系统为研究对象,以2016-2017年生长季冬小麦冠层光合有效辐射(PAR)为基础,在不同调查时期(拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆期、成熟期)测定冬小麦冠层PAR,并同步测定土壤有机质、速效N、速效P、速效K等养分含量,分析冬小麦冠层PAR分布对土壤养分吸收利用的影响。【结果】不同调查时期冬小麦冠层PAR均呈"n"型单峰曲线时空分布,土壤中各养分含量变化也呈现出一定的时空异质特征,其中,土壤有机质和速效K均表现出"中间低,两侧高"的变化规律,速效N和速效P则表现出"东侧高,西侧低、中间低,两边高"和"东侧低,西侧高、中间低,两边高"的变化规律。土壤有机质、速效N、速效P和速效K含量分别在拔节期、成熟期、灌浆期和扬花期达到最低值,分别为15.04 g·kg~(-1)、58.98 mg·kg~(-1)、6.91 mg·kg~(-1)和164.86 mg·kg~(-1)。相关系分析显示,冬小麦冠层PAR与速效P呈极显著负相关,土壤有机质则与速效N、速效K分别呈极显著正相关和显著正相关。【结论】研究认为,枣麦间作系统中冬小麦冠层PAR时空分布具有一定的异质性,在冬小麦整个生育期内主要表现为"中间高,两侧低"和"东侧高,西侧低"的分布特征。长期处于异质光环境中的冬小麦对土壤速效养分利用的差异累积使其也呈现出明显的空间分布差异。为提高间作系统产量,可在冬小麦拔节期增施有机肥,扬花期增施K肥,灌浆期增施P肥,成熟期增施N肥,且适当增加巷道西侧区域施肥量。光照充足时,速效P的亏缺是限制冬小麦生长的主要养分因子。枣麦共生期间适当增施P肥有利于系统生产力的维持。     

灰枣3个优系果实膨大期的光合及荧光特性研究

[目的]研究灰枣3个优系(‘灰实2’、‘灰实7’和‘灰实8’)果实膨大期的光合及叶绿素荧光特性.[方法]以灰枣的3个优系为研究对象,灰枣为CK,采用单因素完全随机区组设计,测定灰枣及其3个优系叶片的光合-光响应生理参数及叶绿素荧光日变化.[结果]‘灰实2’和‘灰实7’的LCP较低而LSP较高、Rd值较高;‘灰实8’的LCP较高而LSP较低、Rd值较低;‘灰实2’的Pmax和AQE均最大,其Rubisco活性和电子传递速率较高.灰枣及其3个优系在强光和高温胁迫下,都会出现光抑制现象;‘灰实2’和‘灰实7’受到光抑制后恢复快且耐受性良好,二者的表观光合电子传递速率优于‘灰实8’;‘灰实7’的光化学反应启动速率和光能利用率最高,‘灰实2’次之,‘灰实8’最低;‘灰实8’受到高温强光胁迫后的生理调节机制和自我保护机制启动较慢.[结论]‘灰实2’对弱光的利用能力最强,对强光的适应性最好,具备丰产潜力;‘灰实7’的光合能力略次于‘灰实2’,优于CK和‘灰实8’.‘灰实2’叶片中PSII天线色素内的最初原子密度及叶绿素含量高于CK和其他优系,具有很好的光能利用潜力;‘灰实2’和‘灰实7’对强光及高温胁迫的反应较‘灰实8’和CK要灵敏;‘灰实8’对弱光的利用能力较弱且对强光适应性差.     

枣麦间作系统中冬小麦的冠层光分布特征及产量研究

针对近年来"林农生产争地争光"的问题,以株行距为3 m?4 m南北行向栽植的枣树||冬小麦间作系统为研究对象,大田条件下设置枣麦间作(JZ)和冬小麦单作对照(CK)两个处理,以2013—2014年生长季冬小麦光合生理参数和冠层光照强度为基础,以两棵枣树的定植点连成1条测定样线,在样线上以距枣树的东(E)、西(W)距离为基准,每50 cm设置1个测定点,设E50 cm、E100 cm、E150 cm、E200 cm(W200 cm)、W150 cm、W100 cm、W50 cm共7个测定位置,在不同调查时期测定各测定位置的冬小麦冠层光合有效辐射(PAR),并在冬小麦成熟期调查各测定位置上的产量。采用多项式回归和定区间积分等方法计算冬小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、扬花期、灌浆期和成熟期冠层达到饱和PAR的时长与时空窗,探讨枣麦间作系统中枣树遮光对间作作物冬小麦冠层光照分布及产量的影响。结果显示,间作系统中冬小麦冠层光照强度及产量整体呈现出不同的时空分布特征,且相较于单作小麦系统均有一定程度的衰减。单作冬小麦冠层的饱和PAR时空窗比间作处理大56.1%,穗粒数、有效穗数、千粒重和产量分别比间作小麦高14.7%、15.9%、33.5%和53.0%。相对于单作对照,间作物冬小麦整个生育时期内在距枣树E50~E100 cm、E100~E150 cm、E150~E200 cm、W150~W200 cm、W100~W150 cm、W50~W100 cm处的冠层PAR时空窗损失严重,分别达92.5%、45.7%、7.0%、5.4%、10.9%、54.0%。冠层PAR时空窗损失导致冬小麦减产,在以上各处减产程度分别达46.2%、39.6%、26.3%、24.7%、32.4%和37.6%。故枣树遮阴程度的差异导致间作物冬小麦不同程度减产,且间作巷道内西侧光照质量整体优于东侧。这就要求在冬小麦扬花期后对枣树进行适当修剪,且适当增加巷道东侧枣树株距,以避免枣树新生枝徒长,提高冬小麦冠层光合有效辐射截获量,使间作系统获得更高产量。     

林分密度和种植点配置对杨树各器官非结构性碳水化合物的影响

  目的  探究林分密度和种植点空间配置对树木各器官非结构性碳水化合物(NSC)的影响,了解杨树Populus在生长季的碳代谢特征。  方法  试验林分以密度为一级因素,种植点配置为二级因素,采用嵌套设计。于‘南林95’杨P.×euramericana ‘Nanlin 95’生长季(7月)选取叶、枝、树干和粗根4个器官,测定各个器官中NSC (可溶性糖和淀粉) 的质量分数。  结果  在生长季,杨树各器官中可溶性糖质量分数从大到小依次为叶、根、枝、干,淀粉质量分数从大到小依次为干、根、枝、叶。不同林分密度和种植点配置的杨树叶中可溶性糖质量分数差异极显著(P＜0.01),根中可溶性糖和淀粉质量分数受种植点配置影响极显著(P＜0.01),总体上枝和树干受林分密度和种植点配置影响差异不显著。尽管林分NSC总储量在2种密度间(278和400 株·hm?2)差异不显著,但林分NSC总储量在种植点配置间差异显著(P＜0.05)。  结论  在生长季,苏北地区杨树优先将碳资源供给地上部分,其中首要的储存器官是树干。一定密度范围内(278~400 株·hm?2),杨树叶中可溶性糖随林分密度增大而升高。林分密度相同时,正方形的种植点配置方式更有助于杨树个体对NSC的积累,促进植株生长发育,增强林分的固碳潜力。图6表2参35     

枣麦间作巷道内间作物冬小麦灌浆期冠层光特性

为了探明枣麦间作系统中冬小麦灌浆期的冠层光合有效辐射及冬小麦产量的时空分布特征,以‘灰枣’与‘新冬20号’冬小麦间作的系统为研究对象,采用双因素裂区试验设计,研究了在4 种株行距模式下间作的冬小麦灌浆期时的冠层光特性及其产量的时空分布特征。结果显示,随着距枣树的距离增加,冬小麦灌浆期的冠层光合有效辐射及其产量不断增加,且西侧增加幅度大于东侧,整体呈现出“中间高,两侧低”、“西侧高,东侧低”的趋势;单位面积内,不同株行距的间作系统中冬小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重及产量差异显著;相对于单作,3 m×4 m的间作系统中遮阴率及减产率最低。研究发现,株行距是影响冬小麦冠层光合有效辐射截获量的主要因素,光合有效辐射截获量直接决定了冬小麦单位面积上的有效穗数、穗粒数及千粒重,进而决定了冬小麦的产量。实际生产中,可采用3 m×4 m的模式间作生产,并适当增加东部枣树株距,即可有效改善间作系统内光照条件,提高冬小麦的产量。