退化红壤区马尾松和湿地松根叶性状异同及对混交的响应

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根叶是树木最重要的营养器官,根叶性状可塑性反映树木对生境的适应能力。造林树种选择及其混交模式是南方退化红壤区植被恢复中需要解决的问题之一。本研究以位于江西省泰和县典型退化红壤区于1991年营造的马尾松(Pinus massoniana)人工纯林(马纯)、湿地松(P.elliottii)人工纯林(湿纯)、湿地松和木荷初植混交林(湿混阔)、2008年木荷(Schima superba)补植马尾松纯林形成的混交林(马补阔)、木荷补植湿地松纯林形成混交林(湿补阔)共5种林分类型为对象,于2017~2019年间生长季(7月)采集表层土壤,测定养分含量,收集根系、新鲜枝叶和凋落枝叶,估测其生物量,测定养分含量,计算养分回收效率,分析不同林分类型马尾松和湿地松根际土壤、不同功能根系生物量、不同年龄新鲜和凋落枝叶养分含量及回收效率的异同,对比本地种马尾松和引进种湿地松根叶性状及土壤养分对混交阔叶树的响应机制,为退化红壤区植被恢复提供参考。主要结果如下:(1)马尾松林和湿地松林土壤全量养分及有效养分总体不显著(P<0.05)。混交显著提高湿地松土壤0~10 cm层全氮含量和氮磷比,提高马尾松根际土和湿地松非根际土铵态氮含量,对两个树种土壤其他全量和有效养分影响不显著。(2)马尾松纯林土壤0~10 cm层吸收根分布最多,20~40 cm层运输根分布最多,而湿地松纯林吸收根和运输根均为20~40 cm层分布最多;马补阔土壤0~10cm层运输根分布最多,20~40 cm层吸收根分布最多,湿补阔0~10 cm层吸收根分布最多,10~20 cm层运输根分布最多,湿混阔0~10 cm土层吸收根分布最多,20~40 cm土层运输根分布最多。马补阔显著降低马尾松林土壤0~10 cm和10~20cm层吸收根生物量,显著增加0~10 cm层运输根生物量;湿补阔显著降低湿地松林土壤20~40 cm层吸收根生物量,而湿混阔对湿地松吸收根和运输根生物量均无显著影响。此外,马尾松和湿地松吸收根和运输根比根长对混交响应均不敏感。(3)马尾松新叶和老叶全氮含量、老叶全磷含量显著高于湿地松。马补阔显著提高马尾松老枝全磷含量,湿混阔和湿补阔对湿地松各器官全氮和全磷及氮磷比影响均不显著。(4)马尾松林凋落叶量低于湿地松林,但混交对马尾松和湿地松凋落叶量及其氮磷回收度和回收效率均无显著影响。综上所述,马尾松和湿地松根叶性状具有较强的环境可塑性,主要通过调整根系的空间分布格局来适应退化红壤区混交阔叶树所带的资源竞争。两个树种均可推荐为该研究区植被恢复的造林树种,且均可将其纯林改造成针阔混交林。
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