林冠氮添加和灌草去除對杉木生理生態(tài)特征的影響

摘要：氮素對植物的生長發(fā)育十分重要,但持續(xù)、過量的氮沉降將可能對植物乃至生態(tài)系統(tǒng)產生深遠影響。去除林下灌草是常用的林業(yè)管理措施,然而氮添加與去除灌草交互對植物生理生態(tài)特征的影響還具有很大不確定性。以中亞熱帶杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林為研究對象,通過林冠氮添加(25kg·hm^-2·a^-1)和林下灌草去除,設置對照(CK)、灌草去除(UR)、氮添加(N)和氮添加加灌草去除(UR×N)處理。以正常生長、無病蟲害的標準木為樣本,通過測定杉木葉片飽和光強凈光合速率(Asat)、氣孔導度(Gs)、葉綠素相對含量、全氮、全磷及非結構性碳水化合物含量以及δ13C來探討氮添加及灌草去除對杉木生理生態(tài)特征的影響。結果表明,經過兩年處理,林冠氮添加、灌草去除及其交互處理對杉木葉片的光合參數、葉片養(yǎng)分(氮、磷)、非結構性碳水化合物含量等各項指標均未有顯著影響。N處理使杉木葉片的光合氮利用效率(PNUE)和光合磷利用效率(PPUE)較CK處理分別下降了30.1%、28.9%,而N×UR處理可以使PNUE和PPUE分別較N處理上升17.1%和13.6%。N處理使杉木葉片瞬時水分利用效率提高了15.9%。林冠氮添加、灌草去除及其交互處理對杉木人工林的影響可能是一個緩慢而長期的過程,短時間內(2年)不會對杉木生理生態(tài)特征產生顯著的影響,但在實際的杉木人工林經營過程中,可以通過適當的氮添加,提高杉木人工林的抗旱性。研究結果可為全球變化背景下的杉木人工林的可持續(xù)經營措施的選擇提供理論依據。