苏北沿海不同杨树-农作物生态系统下的土壤质量与作物生长生理动态变化

苏北沿海地区土地资源丰富,而杨树-农作物(简称杨-农)生态系统是一种高效的土地经营方式.为了探究沿海杨树-农作物生态系统下土壤质量以及农作物生长生理的动态变化,在江苏省东台市新曹农场滨海盐土条件下设置杨树纯林(CY)、杨树-花生(YH)、杨树-大豆(YD)、杨树-甘薯(YG)4种生态系统,研究各生态系统春、夏、秋3个季节的土壤理化性质,秋季不同生态系统的林地环境因子、林木生长性状、作物光合特性指标等,从而为苏北沿海地区杨-农生态系统的可持续发展提供系统科学的理论基础.结果表明,杨-农生态系统土壤含水量是杨树纯林的1.08～1.17倍,可使土壤有机质含量提高5.25％～21.06％;在垂直剖面上,杨-农生态系统对0～10 cm土层的养分含量影响较大;土壤理化性质之间存在不同程度的相关性,其中土壤容重与pH值呈正相关,与其他指标呈负相关,土壤有机质含量与全氮、速效磷、速效钾含量都表现出极显著相关性.不同杨-农生态系统中林木生长状况各不相同,其中杨树纯林生态系统的林木成活率比杨-农生态系统高5～10百分点.杨树纯林生态系统下的光合有效辐射比杨-农生态系统高14.54％～33.59％;各生态系统下的大气CO2浓度的日变化差异不大,而气温和相对湿度的变化差异显著(P<0.05).在各生态系统下,农作物胞间CO2浓度与气孔导度的日变化呈相反的趋势,蒸腾速率日变化曲线和气孔导度相似.     

白梭梭幼苗生长和生物量分配对不同盐分类型和浓度的响应

采用盆栽实验,设置3种盐分类型（NaCl,Na₂SO₄以及两者等摩尔比例混合盐）和6个浓度梯度〔0（CK）,50,100,200,300,500 mmol/L）〕,探讨了白梭梭（Haloxylon persicum Bunge ex Boiss. et Buhse）幼苗生长以及不同生长期地上地下生物量分配,对不同盐分类型及浓度的响应。结果发现：① 不同盐分类型和浓度处理下,白梭梭幼苗同化枝直径和分叉数具有明显差异,幼苗株高、基径和同化枝枝长随盐分浓度增大而减小,适度盐分浓度（300 mmol/L）促进主根生长,高盐分浓度（500 mmol/L）则具有显著抑制作用。② 随处理时间和盐分浓度的增加,白梭梭幼苗生物量积累受到的抑制不断增大,与对照相比,处理后期（第75 d）500 mmol/L浓度的NaCl,Na₂SO₄和混合盐处理下,白梭梭幼苗总生物量分别降低77%,87%和78%,地上生物量分别降低78%,87%和74%,地下生物量分别降低75%,81%和76%。③ 随时间的延长,白梭梭幼苗根冠比在各盐分处理下均呈增大趋势,但随盐浓度增加,根冠比变化趋势随盐分类型和处理时间的不同而有所区别。④ 白梭梭幼苗地上-地下生物量存在明显异速生长关系,且盐分处理未显著改变异速生长指数,均表现为地下生物量累积速率大于地上生物量。研究结果表明,在盐分胁迫下,白梭梭幼苗地上地下生物量分配对Na₂SO₄作出的响应要先于NaCl和混合盐,随处理时间的延长,对3种盐分类型作出的响应趋于一致,即将更多的生物量分配给地下根系,以缓解盐分过多造成的水分短缺等影响,维持植物的存活,符合最优分配理论。