为了探明中国热带地区农业废弃物的堆肥效果及堆肥产物的施用效应,对海南省 5 种典型农业废弃物(包括蔗渣、橡胶木屑、椰糠、菠萝叶和木薯杆)好氧堆肥过程中温度、养分含量和堆肥腐熟度指标的变化进行了比较,并分析了不同堆肥产物对连茬小白菜(Brassica campestris subsp.chinensis Makino)单株干质量及土壤主要理化指标的影响.结果表明:5 种农业废弃物的好氧堆肥过程均可分为升温期、高温期、降温期和腐熟期 4 个阶段,高温期可持续 6～11 d.堆肥28 d,5 种农业废弃物的pH值(pH 7.81 至pH 8.55)、电导率(1575～3604 μS·cm-1)及堆肥产物培养的小白菜种子发芽指数(106.7%～140.0%)均达到NY/T 525-2021 公布的腐熟标准.堆肥前后的养分含量总体上存在显著(P<0.05)差异,堆肥后有机质、全氮、全磷、全钾和总养分含量分别为 40.46%～47.26%、1.82%～2.28%、1.96%～2.62%、1.45%～2.04%和 5.74%～6.31%.与无肥料处理组和化肥处理组相比,5 个堆肥产物处理组土壤的有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量以及pH值和总孔隙度总体上显著升高,土壤容重却显著降低,蔗渣、橡胶木屑和椰糠堆肥产物处理组的小白菜单株干质量显著升高.综上所述,供试 5 种农业废弃物的堆肥效果总体较好,其中,蔗渣、橡胶木屑和椰糠堆肥产物对小白菜的增产效果较好.
在贺兰山西坡海拔 1848～2707 m范围内选取典型植物群落的乔木、灌木和草本优势种,对不同生活型植物叶片C、N和P含量及比值进行比较,并对这些化学计量指标与14 个环境因子的关系进行分析.结果表明:总体叶片C、N和P含量分别为431.58、15.66 和1.79 mg·g-1,C ∶ N、C ∶ P和N ∶ P分别为28.62、254.87 和9.11.其中,乔木叶片C含量显著(P<0.05)高于灌木和草本,灌木叶片C ∶ N显著低于草本和乔木,其余化学计量指标在 3 个生活型间无显著(P>0.05)差异.随年均温升高,乔木叶片N ∶ P显著升高,灌木叶片C ∶ P和N ∶ P显著降低,草本叶片N含量和C ∶ N分别极显著(P<0.01)降低和升高;随年均降水量升高,灌木叶片N ∶ P显著升高,草本叶片N含量和C ∶ N分别极显著升高和降低.土壤含水量和土壤有机碳含量是影响乔木叶片化学计量指标变异的主要环境因子,其中,叶片N含量与土壤含水量以及叶片C ∶ P与土壤有机碳含量在 0.05 水平呈负相关,叶片P含量与 2 个环境因子均在0.05 水平呈正相关,而叶片N ∶ P与2 个环境因子分别在0.05 和0.01 水平呈负相关.土壤速效磷含量和土壤pH值是影响灌木叶片化学计量指标变异的主要环境因子,但仅叶片P含量与土壤速效磷含量在 0.05 水平呈正相关,叶片C ∶ P与土壤速效磷含量则在 0.05 水平呈负相关.土壤含水量、土壤硝态氮含量和土壤容重是影响草本叶片化学计量指标变异的主要环境因子,其中,叶片N含量与土壤含水量和土壤容重在0.001 水平分别呈正相关和负相关,叶片C ∶ N与 2 个环境因子在 0.001 水平分别呈负相关和正相关,叶片C ∶ P与 2 个环境因子在0.05 水平分别呈负相关和正相关,而叶片P含量与环境容重在0.05 水平呈负相关.综上所述,贺兰山西坡乔木、灌木和草本植物生长均受N限制,灌木植物生长还受P限制.影响不同生活型植物叶片化学计量指标的环境因子不同,因此,在保护与恢复贺兰山西坡植被时,应针对不同生活型植物制定相应的措施.
为揭示海拔对青海云杉(Picea crassifolia Kom.)林林下植被多样性的影响,以祁连山东段的青海云杉林为研究对象,调查分析了 5 个海拔梯度下青海云杉林林下灌木层和草本层的物种组成及物种多样性特征.结果表明:祁连山东段青海云杉林林下植物共有 79 种,隶属于 24 科 50 属;其中,灌木植物有 19 种,蔷薇科(Rosaceae)种类最多;草本植物有 60 种,毛茛科(Ranunculaceae)种类最多.重要值分析结果显示:灌木层优势种为银露梅[Dasiphora glabra(G.Lodd.)Soják]、小叶金露梅[D.parvifolia(Fisch.ex Lehm.)Juz.]、金露梅[D.fruticosa(Linn.)Rydb.]和山生柳(Salix oritrepha Schneid.),草本层优势种主要为薹草(Carex spp.)和珠芽蓼[Bistorta vivipara(Linn.)Gray].青海云杉林林下灌木层的物种丰富度指数、Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数整体随海拔升高呈先升高后降低的趋势,符合物种多样性垂直分布的"中间高度膨胀"理论;灌木植物的物种丰富度指数和Pielou均匀度指数与海拔分别呈显著(P<0.05)正相关和负相关,而草本植物的各多样性指数与海拔均无显著(P>0.05)相关性.Sørensen相似性系数分析结果显示:随海拔升高,相邻海拔梯度林地间的相似性逐渐降低,并且海拔梯度跨度越大,林地间的相似性越低.综合分析表明:祁连山东段青海云杉林林下灌木层物种多样性受海拔影响显著,而草本层物种多样性受海拔影响不明显.
为揭示不同种类灌木对干旱的根系适应策略,以中国北方常见的 3 种典型绿化灌木金叶女贞(Ligustrum×vicaryi Rehd.)、紫叶小檗(Berberis thunbergii'Atropurpurea')和冬青卫矛(Euonymus japonicus Thunb.)的 3 年生大田苗为研究对象,对充分灌溉组(对照组,土壤平均含水量为最大田间持水量的 85%)、自然雨养组(土壤平均含水量为最大田间持水量的 70%)和重度干旱组(实验结束时土壤含水量为最大田间持水量的 40%)金叶女贞、紫叶小檗和冬青卫矛各器官的干质量分配和根系分布进行比较.结果显示:除重度干旱组金叶女贞叶占比显著(P<0.05)高于充分灌溉组、重度干旱组冬青卫矛叶占比显著高于自然雨养组外,不同处理组间的 3 种灌木各器官占比差异均不显著(P>0.05).不同处理组间的 3 种灌木深层根占比差异多不显著,仅重度干旱组紫叶小檗的深层根占比显著高于充分灌溉组和自然雨养组;并且,随干旱程度增加,金叶女贞深层根占比逐渐升高,冬青卫矛深层根占比逐渐下降.从总根系看,3 种灌木不同功能根占比在不同处理组间的差异多不显著,仅重度干旱组金叶女贞运输根占比显著低于充分灌溉组,冬青卫矛运输根占比显著高于充分灌溉组;并且,与充分灌溉组相比,重度干旱组金叶女贞的支持根占比升高,而运输根和吸收根占比降低;紫叶小檗和冬青卫矛的功能根占比变化与金叶女贞恰好相反.值得注意的是,冬青卫矛深层根中运输根和吸收根占比均随干旱程度增加而逐渐升高.回归分析结果显示:随土壤含水量升高,金叶女贞支持根占比极显著(P<0.01)降低,运输根和吸收根占比显著升高;冬青卫矛支持根占比显著升高,运输根和吸收根占比不显著降低;而紫叶小檗支持根、运输根和吸收根占比无显著变化.综合分析认为,3 种灌木应对干旱的根系适应策略存在明显差异,其中,金叶女贞通过降低整个根系中运输根和吸收根占比并提高深层根占比的方式应对干旱,紫叶小檗通过提高深层根占比的方式应对干旱,而冬青卫矛则通过提高深层根中运输根和吸收根占比的方式应对干旱.比较而言,金叶女贞对干旱相对敏感,在移植初期需进行更多的灌溉管理;紫叶小檗和冬青卫矛对干旱的耐受性强,在城市绿化中可将二者组合种植,以高效利用水资源.
为了探明微生物菌剂对芦竹(Arundo donax Linn.)修复Pb污染土壤的影响,以ETS微生物菌剂为供试微生物菌剂,将对照组(未添加微生物菌剂和Pb)、微生物菌剂单一处理组(每个水泥池 200 mL微生物菌剂)、Pb单一处理组(土壤Pb终质量浓度 300 mg·kg-1)和微生物菌剂-Pb复合处理组(每个水泥池 200 mL微生物菌剂,土壤Pb终质量浓度 300 mg·kg-1)芦竹的生长情况和光合特性以及Pb的积累和迁移特征进行比较.结果显示:Pb单一处理组芦竹的株高、分蘖数和单丛地上部干质量显著(P<0.05)低于对照组,叶绿素相对含量、净光合速率和水分利用效率与对照组差异不显著(P>0.05),气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率显著高于对照组;而微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹的株高、分蘖数、单丛地上部干质量和水分利用效率显著高于Pb单一处理组,叶绿素相对含量和胞间CO2浓度与Pb单一处理组差异不显著,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著低于Pb单一处理组.Pb单一处理组芦竹根和茎的Pb含量显著高于对照组,叶的Pb含量和根的Pb富集系数与对照组差异不显著,茎和叶的Pb富集系数显著低于对照组;而微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹根和茎的Pb含量以及根、茎和叶的Pb富集系数不显著高于Pb单一处理组,叶的Pb含量显著高于Pb单一处理组.从不同器官看,Pb单一处理组芦竹根的Pb含量和Pb富集系数最高,而微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹叶的Pb含量和Pb富集系数最高.另外,芦竹的Pb转运系数在 4 个处理组间差异显著,其中,Pb单一处理组芦竹的Pb转运系数最低,微生物菌剂-Pb复合处理组芦竹的Pb转运系数显著高于Pb单一处理组.研究结果显示:微生物菌剂能够促进Pb胁迫下芦竹的生长,提高芦竹的Pb吸收和转运能力,进而增强其对Pb污染土壤的修复能力.
