沿淮杞柳原料林高效栽培生理生態(tài)的研究.pdf

1、杞柳(SalixintegraThunb.)是楊柳科柳屬多年叢生落葉灌木,耐寒、耐旱、根系發(fā)達、適應能力極強,抗旱性和耐澇性較強。杞柳廣泛分布于河流沖積、淤積濕潤的河階地。杞柳具有發(fā)條率高、柳條細長、富有韌性等優(yōu)良特性,是工藝柳編制品的最佳條材,柳編成為我國許多地方的傳統(tǒng)名產(chǎn)。杞柳不僅具有很高的經(jīng)濟價值,而且能夠防風固沙、保持水土、護岸、護堤,利用低洼地發(fā)展杞柳,因地制宜地發(fā)展?jié)竦靥厣a(chǎn)業(yè),能夠有效地規(guī)避自然災害的風險,避免、減少和降低

2、洪澇災害對沿淮低洼地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的破壞和不利影響,直接關系到沿淮低洼地區(qū)廣大人民群眾的生計和經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,是沿淮低洼地農(nóng)業(yè)避災減災、增收增效的重要途徑。同時,發(fā)展杞柳還可以提高土地資源利用率、促進生態(tài)平衡。
　　國內外對杞柳的研究還不是太多,報道大多集中于杞柳高產(chǎn)栽培、立體種植等方面。因此,本研究通過對杞柳栽培最為集中的阜南黃崗和潁上半崗地區(qū)的杞柳生物量、碳貯量、施肥措施以及淹水脅迫等深入的研究,為更好的利用低洼地發(fā)展杞柳產(chǎn)業(yè)

3、提供科學的理論依據(jù)和技術指導。主要結論如下:
　　不同栽培模式下杞柳的平均地徑為0.46-0.99cm,平均條高為130.44-187.61cm,在相同林齡下純林的平均地徑和條高大于混交林;杞柳純林及混交林的平均總生物量分別為17.55t·hm-2、17.03t·hm-2,純林的杞柳葉平均生物量高于混交林,而根系生物量則低于混交林,杞柳各部位的生物量大小依次為:根(7.51t·hm-2)>去皮莖桿(6.32t·hm-2)>莖皮(2

4、.42t·hm-2)>葉(1.16t·hm-2)。不同林分土壤有機質、全N及全K含量隨著土層深度而降低,同一土層中養(yǎng)分含量差異不顯著。相關分析顯示平均地徑與平均條高呈極顯著正相關;杞柳林平均總生物量與土壤速效磷及10-30cm土層有機質含量都呈極顯著正相關;在各土層內土壤有機質、全N、全P、速效P、全Ca和全Mg之間均存在著不同程度的正相關。
　　不同經(jīng)營代次杞柳林分總生物量大小依次為:10年生(27.76t·hm-2)>18年生

5、(24.98t·hm-2)>5年生(24.47t·hm-2)>1年生(15.06t·hm-2)。杞柳林分各器官生物量的分配隨不同代次而變化,1年生青皮柳林分為:去皮莖桿(9.29t·hm-2)>根(4.11t·hm-2)>莖皮(3.10t·hm-2)>葉片(2.11t·hm-2);1年生紅皮柳林分為:去皮莖桿(6.32t·hm-2)>根(4.11t·hm-2)>莖皮(2.57t·hm-2)>葉片(2.06t·hm-2);5年生紅皮柳林分

6、為:去皮莖桿(9.84t·hm-2)>根(9.04t·hm-2)>葉片(2.32t·hm-2)>莖皮(3.27t·hm-2);10年生紅皮柳林分為:根(12.62t·hm-2)>去皮莖桿(9.87t·hm-2)>莖皮(3.55t·hm-2)>葉片(1.72t·hm-2);18年生紅皮柳林分為:根(12.01t·hm-2)>去皮莖桿(7.39t·hm-2)>莖皮(2.47t·hm-2)>葉片(1.31t·hm-2)。
　　不同經(jīng)營代

7、次杞柳林的土壤養(yǎng)分含量隨著土層的加深而降低,全氮的含量范圍在0.97-3.32g·kg-1之間,有機質含量的范圍在5.37-22.62g·kg-1之間;DOC含量為36.96-131.71mg·kg-1。全磷、速效P、全鉀、全Ca和全Mg的含量范圍分別為1.52-2.61g·kg-1、1.69-6.94mg·kg-1、107.87-185.03mg·kg-1、11.40-23.06g·kg-1和74.60-89.70mg·kg-1。

8、r>　　對杞柳林進行6個梯度的施肥實驗,施肥梯度分別為:T1(30g·m-2N)、T2(20g·m-2N+15g·m-2P)、T3(30g·m-2N+15g·m-2P)、T4(45g·m-2N+15g·m-2P)、T5(60g·m-2N+15g·m-2P)、T6(15g·m-2P)、CK(對照)。不同施肥處理對杞柳的基徑、條高和生物量都有不同程度的促進作用。其中T5處理對杞柳莖桿、根、及根蔸生物量的增長的促進作用最為明顯,不同施肥處理下

9、杞柳總生物量的大小為:T1(22.67t·hm-2)≈T2(21.76t·hm-2)≈T3(22.95t·hm-2)T6(22.96)>CK(20.42t·hm-2)。
　　模擬澇漬試驗顯示,經(jīng)過75天的淹水處理,紅皮柳和青皮柳的存活率均達100％,都產(chǎn)生了有利于吸收氧氣的不定根和肥大的皮孔,但在產(chǎn)生的時間上紅皮柳較青皮柳遲10天左右。漬水處理促進了青皮柳的生長和光

10、合作用,而紅皮柳在漬水和輕度淹水脅迫下,其生長、葉綠素含量(Chl)、凈光合速率(Pn)和氣孔導度(Gs)都明顯低于對照。隨著淹水時間的增加,紅皮柳的非光化學淬滅系數(shù)(NPQ)持續(xù)增加并高于對照,最大光化學量子效率(Fv/Fm)持續(xù)下降且明顯低于對照;青皮柳的NPQ值增加幅度較小,Fv/Fm一直在0.8-0.85之間波動,與對照相比無顯著差異。
　　杞柳純林(WP)、杞柳-楊樹混交林(WPP)、楊樹純林(PP)的0-30cm土壤有

11、機碳含量(SOC)分別為6.80、8.50和7.71g·kg-1,相關分析表明SOC與土壤含水量、NO3--N、全N含量呈正相關。土壤有機碳密度(SOCD)分別為2.88、3.26和2.95kg·m-2,SOC和SOCD隨土層深度的增加而降低。楊樹-杞柳混交林土壤DOC、DON含量均高于杞柳純林和楊樹純林,不同土地利用土壤DOC、DON平均含量隨土層深度的增加而減少。土壤DOC、DON含量受季節(jié)影響波動明顯,不同土地利用類型夏季及春季土

12、壤的DOC、DON含量較高,秋季和冬季的含量相對較低。
　　不同土地利用類型0-30cm土壤MBC、MBN平均含量大小都為:杞柳-楊樹混交林>杞柳純林>楊樹純林。土壤MBC、MBN含量季節(jié)變化與DOC、DON含量的季節(jié)變化相似,春季、夏季含量較高,冬季含量相對較小。
　　通過對0-30cm土層土壤活性碳氮平均含量的相關分析表明,MBC與MBN、DON、DOC呈顯著正相關(p<0.01);MBN與DOC呈顯著正相關(p<0.0

13、1)。對土壤活性碳氮影響因素進行分析表明:土壤MBC與NO3--N、pH、容重呈顯著負相關,與含水量呈顯著正相關;MBN與NH4+-N、pH值呈顯著負相關;DOC與NO3--N、全N、全P,速效P、呈正相關,與pH、EC呈負相關;DON與全N、全P呈正相關,與pH呈負相關。
　　不同土地利用類型土壤呼吸年平均值分別為1.68μmol·m-2·s-1(杞柳純林)、2.33μmol·m-2·s-1(杞柳-楊樹混交林)、1.61μmol

14、·m-2·s-1(楊樹純林),土壤呼吸的日均值最高出現(xiàn)在夏季(6.64μmol·m-2·s-1),最低為冬季(0.13μmol·m-2·s-1)。相關分析表明,土壤呼吸速率與地表氣溫之間呈顯著的指數(shù)關系,杞柳純林、杞柳-楊樹混交林、楊樹純林的相關系數(shù)R2分別為0.71、0.62、0.54。杞柳-楊樹混交林有利于土壤有機碳的固定,杞柳純林土壤有機碳儲量偏低,與其粗放經(jīng)營有關。在今后的栽植管理中,應采取合理的耕作措施,在提高土壤肥力的同時增