论文部分内容阅读
近年来由于工业的不断发展和人类活动,导致大气干湿沉降中中营养物质增多,在东北地区氮元素沉降速率在5.78g/m2·a,磷元素沉降速率在0.0093g/m2·a～0.014g/m2·a之间。有研究表明适量的氮、磷沉降会促进植物的生长,但过量会造成植物的营养失衡,降低城市生态系统植物的多样性。本研究以蒙古栎苗木（Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb）为试验材料,通过连续三年添加氮、磷肥料的方法来模拟大气中氮沉降和磷沉降,分析不同浓度氮、磷肥料添加下对蒙古栎苗木生长、光合生理和养分含量的影响,综合评价氮、磷添加对蒙古栎生长的影响,为今后城市园林中蒙古栎大苗培育和应用提供理论基础。主要研究结果如下:（1）氮、磷添加对蒙古栎苗木的株高、地径生长量影响显著,经过三年持续的氮磷养分添加,苗高生长量最大的为N1P3处理（151.3 cm）,较CK提高了38.3%,地径生长量最大为N1P3处理（32.66 mm）,较CK提高了36.9%。第一年苗高、地径生长量最大的处理分别为N2P3、N1P3,较CK组提高了62.6%、58.9%;第二年苗高、地径生长量最大的处理分别为N1P3、N1P1,较CK组提高37.1%、40.1%;第三年苗高、地径生长量最大的处理分别为N3P2、N2P1,较CK组提高了38.5%、41.0%。氮、磷添加显著提高了顶芽饱满度,其中低氮浓度处理顶芽体积最大,分别是CK处理的1.33、1.29、1.32倍。中低浓度氮、磷添加处理的叶片面积和干重也均高于CK,比叶重最大处理为N1P1处理,比CK组提高了7.0%。随着施氮浓度的提高,蒙古栎苗木地上部分干重所占整株比例逐渐下降,地下部分逐渐提高,地上干重量与地下干重量比值逐渐降低。（2）氮磷添加提高了蒙古栎苗木叶片、茎段中养分积累。在第一年9月叶片中全氮、全磷、全钾含量最大的处理分别为N1P1、N1P1、N3P1,较CK分别提高了6.4%、10.2%、5.1%,叶片氮积累量与苗高地径生长呈正相关关系,磷和钾的积累量与苗高地径呈负相关关系;第二年7月中叶片中全氮、全磷、全钾含量最高处理分别为N1P3、N1P1、N3P2,分别较CK提高了28.0%、11.0%、14.3%,叶片氮、磷、钾元素积累量与苗高地径生长均呈现正相关关系,其中全钾含量与苗高生长呈显著正相关;第二年9月叶片中全氮、全磷、全钾含量最高处理分别为N1P3、N1P3、N1P1,分别较CK提高了15.1%、2.0%、21.0%,叶片中氮、磷、钾元素积累量与苗高地径生长也均呈现正相关关系;第三年7月片中全氮、全磷、全钾含量最高处理分别为N2P3、N3P2、N3P2,分别较CK提高了21.2%、16.7%、20.4%,叶中全氮含量与地径生长呈现负相关关系,与苗高生长呈现正相关关系,全磷和全钾与苗高、地径生长呈现正相关关系,其中与苗高生长显著正相关关系。茎中全氮、全磷、全钾含量最高处理分别为N3P1、N3P2、N1P3,分别较CK提高了9.3%、13.8%、11.3%,茎中养分除全氮含量与苗高呈负相关外均与苗高地径呈现正相关关系。（3）氮、磷添加提高了蒙古栎苗木最大净光合速率,N3P2拟合值最大,为19.50μmol·m-2·s-1,幼苗对光的利用率得到了提高。养分添加还提升了幼苗的暗呼吸速率、表观量子效率和光饱和点和光补偿点,其中暗呼吸速率最大处理为N2P3处理,较CK处理提高了2.17μmol·m-2·s-1,表观量子效率最大处理为N1P2处理,较CK处理提高了0.058,光饱和点及光补偿点最大处理为N1P3处理,分别较CK提高了373.70μmol·m-2·s-1和40.03μmol·m-2·s-1。从光合日变化中看出净光合速率、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率和气孔导度也均较CK处理得到了显著的改善,并且其间具有较高的关联性,N1P3处理光合日变化各指标高于其他处理。（4）通过主成分分析,发现蒙古栎苗木生长、生理及光合各指标中可以分为三个主要成分,第一成分中苗高、地径、茎中养分含量和净光合速率等占主要主导因子,第二成分中地上生物量、叶片中全磷含量和蒸腾速率等占主要主导因子,第三成分中比叶重、芽饱满度、叶片全氮和全钾等占主要主导因子,由聚类分析树状图和各处理生长指标数据可以看出N1P1和N1P3处理被聚为一类,生长生理指数最好,苗木质量最好;CK处理各项指标最低,质量相对最差。在QI苗木质量指数综合评价下,N1P3在各氮磷添加处理中得分最高,幼苗质量最好。