模拟酸雨对杜英和石栎幼苗生长及植株和土壤养分含量的影响

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:llllgy
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酸雨是世界十大环境问题之一,其对植物的影响已成为备受关注的全球性问题。酸雨对植物的影响包括对植物的直接作用以及通过土壤酸化的间接作用。过去很多盆栽树苗的模拟酸雨淋溶实验,往往将酸雨对植物和土壤的两种可能影响混合起来,难以从根源上揭示酸雨胁迫下导致植物生理、生长等变化的关键。因此,深入研究不同酸雨作用方式对植物的作用机理具有重要的现实意义。  本研究以浙江省常见树种杜英( Elaeocarpus sylvestris)和石栎( Lithocarpus glaber)幼苗为试验材料,采用地上、土壤和全淋三种淋洗方式(分别模拟直接、间接、综合作用方式),研究为期18个月的酸雨(硫氮比为8:1)(pH=2.5、4.0、5.6)处理下,植物株高、地径的生长和生物量分配、植物各器官(叶、茎、根)和土壤营养元素等指标的变化。研究所取得的主要结果如下:  (1)三种酸雨作用方式均能够引起植物一系列的形态和生长变化,主要表现在:  杜英的株高增长在三种作用方式均受到显著抑制(p<0.01);石栎的株高增长在直接和间接作用方式下也受到显著抑制(p<0.05),在综合作用方式下虽然也有所降低但是并没有显著性差异。三种作用方式都增加了杜英的地径增长量、降低了石栎的地径增长量,都没有显著性差异。三种酸雨作用方式均降低了杜英各器官生物量和全株生物量,且直接和综合作用方式显著抑制了其茎器官生物量和全株生物量(p<0.01);直接和间接作用方式使石栎各器官生物量和全株生物量有所增加,但是综合作用方式在pH4.0和pH5.6处理却使其下降。  (2)三种酸雨作用方式还使植物体内各营养元素含量发生了变化,主要表现如下:  在直接作用方式下,杜英各器官(叶、茎、根)中镁、铁、铜和锌含量没有明显的变化,硫在pH5.6处理显著降低(p<0.05),氮、磷和钾含量在叶片中显著降低,在茎、根中没有明显的变化;石栎各器官中锌含量显著降低(p<0.05),氮和硫含量在叶片中也显著降低(p<0.05),磷、钾、镁、铁和铜含量则都没有明显的变化。  在间接作用方式下,杜英各器官中镁含量没有明显的变化,硫含量显著降低、铁含量显著增加(p<0.05),叶片中氮、磷和钾含量显著降低、铜和锌含量显著增加(p<0.05);石栎茎、根中氮含量显著增加(p<0.01),叶、茎中磷含量显著降低(p<0.05),叶片中铁和铜含量显著增加(p<0.05),钾、镁、硫和锌含量则没有明显的变化。  在综合作用方式下,杜英各器官中硫含量显著降低(p<0.05),铁含量在茎、根中也显著降低(p<0.05),氮、磷、钾、镁、铜和锌含量则没有明显的变化;石栎各器官中锌含量显著降低(p<0.05),氮、磷和钾含量在茎中显著降低(p<0.05),镁、硫、铁和铜含量则没有明显的变化。  (3)三种酸雨作用方式还使土壤中各营养元素含量发生了变化,主要表现如下:  在直接作用方式下,碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁和有效锌含量在杜英和石栎苗下土壤中均没有发生明显的变化;有效镁和有效硫含量在杜英苗下土壤中没有明显的变化,但在pH4.0和pH5.6处理的石栎苗下土壤中显著降低(p<0.05);有效铜含量在pH2.5处理的杜英苗下土壤中显著增加(p<0.05),但在石栎苗下土壤中没有明显的变化。  在间接作用方式下,杜英苗下土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁和有效锌含量没有明显的变化,有效镁、有效硫和有效铜含量在pH2.5处理显著增加(p<0.05);石栎苗下土壤中碱解氮、有效磷和有效铜含量没有明显的变化,速效钾含量显著降低(p<0.05),有效镁和有效硫含量在pH4.0和pH5.6处理显著降低(p<0.05),有效铁含量在pH2.5处理显著增加(p<0.05),有效锌含量在pH2.5和pH4.0处理显著降低(p<0.05)。  在综合作用方式下,杜英苗下土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁和有效锌含量没有明显的变化,有效铜含量显著增加(p<0.05),有效镁和有效硫含量在pH2.5处理显著增加(p<0.05);石栎苗下土壤中碱解氮、有效磷、有效硫、有效铁和有效铜含量没有明显的变化,速效钾含量在pH4.0处理显著降低(p<0.05),有效镁含量在pH4.0和pH5.6处理显著降低(p<0.05),有效锌含量在pH2.5和pH4.0处理显著降低(p<0.05)。
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