平茬对鄂托克旗生态脆弱区柠条细根计量特征的影响

平茬对鄂托克旗生态脆弱区柠条细根计量特征的影响

陈奕霏1,郭月峰1*,祁伟2, ,邵亚洲1,刘东畅1, 

1.内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特010018；2.内蒙古自治区水利事业发展中心，内蒙古呼和浩特010020

以内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗生态脆弱区的柠条林为研究对象，对柠条进行距地表0cm、10cm、15cm、20cm平茬高度处理，以未平茬植株为对照（CK），分析平茬对细根有机碳（C）、全氮（N）、全磷（P）及养分元素计量特征的影响。结果表明：平茬对细根C含量无显著影响，细根N含量、细根P含量在处理间均表现为15cm平茬＞10cm平茬＞0cm平茬＞20cm平茬＞未平茬，不同平茬处理的N/P分别为9.46、10.44、11.20、7.89、7.75，均小于16。平茬后柠条更新复壮能力最强，生长发育情况最佳。

关键词：柠条；细根；计量特征

干旱半干旱区主要植被为灌木，灌木有着极强的适应能力，常被用作防风固沙和水土保持，对保护生态系统稳定性以及物种多样性起着举足轻重的作用。柠条根系极为发达，耐寒耐热、耐风蚀是中西部地区防风固沙，保持水土的优良树种。然而，由于内蒙古西部荒漠草原干旱的环境导致植株生长矮小，加之年均降水量低，单一、高密度的种植模式，导致柠条在生长6-8年后便开始出现生长衰退、生产力下降等现象。因此很有必要对该区人工植被的栽培技术及其适应性进行深入探讨。平茬是灌木更新复壮的常用手段[1]，而根系是土壤与植物的物质与能量传换的重要载体[2]，碳氮等含量作为植物组织的基本化学营养元素，是研究植物响应环境与适应策略的重要手段[3]。因此，本研究以内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗典型生态脆弱区柠条人工灌木林为研究对象，分析平茬对细根养分计量特征的影响，为科学平茬、林地恢复、林木更新提供基础数据，为内蒙古典型生态脆弱区柠条林的可持续发展及地区生态环境建设提供理论依据。

1 研究区概况与数据处理

1.1 研究区概况

研究区位于内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗乌兰镇乌素其日嘎村。该区属于典型的温带大陆性季风气候，降水少且时空分布极为不均，蒸发量大。年日照时数3000小时左右，年平均气温6.4℃左右，年降水量为250毫米左右，年蒸发量3000毫米左右，降水主要集中在7-9月份，无霜期122天左右。土壤大部分为风沙土、栗钙土。植被组成主要以菊科、禾本科为多，豆科、黎科次之。

1.2 实验设计

以内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗典型生态脆弱区柠条人工灌木林为研究对象，对柠条进行距地表0cm、10cm、15cm、20cm平茬高度处理，以未平茬植株为对照（CK）。各平茬样地兼顾立地条件、管护措施、生长状况等条件基本一致。于2021年3月上旬对试验地的柠条锦鸡儿进行平茬处理，各处理设置3个重复样地，样地大小均为50m×50m。每个样地内选取五株标准株。

1.3 指标测定

对不同平茬模式下柠条细根C、N、P等养分元素进行测定，具体测定方法见《土壤农化分析》。每个指标测定重复3次重复。

2结果与分析

从图1可知，不同平茬处理C含量的变化范围为449.02–474.26 g·kg-1，平均值为461.72 g·kg-1。C含量在各处理间无显著差异(p＞0.05)。不同平茬处理N含量的变化范围为4.65–9.91 g·kg-1，平均值为7.25 g·kg-1。N表现为15cm平茬＞10cm平茬＞0cm平茬＞20cm平茬＞未平茬，其中15cm平茬处理的N含量比CK增加了2.13倍。不同平茬处理P含量的变化范围为0.60–0.89 g·kg-1，平均值为0.76 g·kg-1，P含量表现为15cm平茬＞10cm平茬＞0cm平茬＞20cm平茬＞未平茬，其中15cm平茬处理的P含量比CK增加了1.47倍。

C/N、C/P均随着平茬高度的增加呈先减少后增加的趋势，N/P变化规律与之相反。不同平茬处理的C/N变化范围为47.75–96.37，0cm、10cm、15cm、20cm平茬处理的C/N均与CK显著差异(p＜0.05)。不同平茬处理的C/P变化范围为534.56-746.64，0cm、10cm、15cm平茬处理的C/P均与CK显著差异(p＜0.05)。不同平茬处理的N/P变化范围为7.75-11.20，10cm、15cm平茬处理的N/P均与CK显著差异(p＜0.05)，不同平茬处理的N/P分别为9.46、10.44、11.20、7.89、7.75，均小于16，由此可以看出柠条生长主要受到氮的限制作用。

图1 不同平茬处理细根养分计量

3 结论

通过研究内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗生态脆弱区的柠条林细根计量特征，得到如下结论：平茬对细根C含量无显著影响，细根N含量、细根P含量在处理间均表现为15cm平茬＞10cm平茬＞0cm平茬＞20cm平茬＞未平茬，不同平茬处理的N/P分别为9.46、10.44、11.20、7.89、7.75

，均小于16，由此可以看出柠条生长主要受到氮的限制作用。

参考文献

[1]胡小龙,薛博,袁立敏,等.科尔沁沙地人工黄柳林平茬复壮技术研究[J].干旱区资源与环境,2012,26(5):135-139.

[2]陈信信,丁启朔,李毅念,等.南方稻麦轮作系统下小麦根系的三维分形特征[J].中国农业科学,2017,50(3):451-460.

[3]蔡年辉,唐军荣,车凤仙等.云南松苗木碳氮磷化学计量特征的构件效应[J].东北林业大学学报,2022,50(02):35-42+48.

鄂尔多斯市科技计划项目（2021YY社106-55）；

鄂尔多斯市科技合作重大专项（2021EEDSCXQDFZ011）

基金项目：鄂尔多斯市科技计划项目（2021YY社106-55）；鄂尔多斯市科技合作重大专项（2021EEDSCXQDFZ011）

作者简介：陈奕霏（1998–），女，甘肃省平凉市人，内蒙古农业大学硕士研究生，主要从事水土保持与荒漠化防治研究。

*通讯作者，郭月峰，内蒙古农业大学副教授，硕导，主要从事水土保持与荒漠化防治研究；E-mail：guoyuefeng0525@126.com。