北京地区红花玉兰幼树地面覆盖方式研究

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红花玉兰(Magnolia wufengensis)是2004年发现的珍稀树种,其树体高大,树干通直,花型多样,花色多彩,花片数多变,是目前中国唯一内外花被均呈纯红色的玉兰科植物,具有极高的科研、园林绿化和药用价值。因此,在应用推广中需要建立一系列栽培技术。地面覆盖能抑制土壤水分蒸发,蓄水保墒,调节地温,改善土壤物理性状,提高水分利用效率,为植物生长创造适宜的环境。为此本文拟通过设置地膜覆盖、秸秆覆盖、地膜/秸秆覆盖和秸秆/地膜覆盖四种覆盖方式对4年生红花玉兰进行两年的地面覆盖处理,来研究不同覆盖措施对红花玉兰土壤物理环境、化学环境、生物环境、红花玉兰细根分布和红花玉兰地上生长的影响。本研究得出如下初步结论:  (1)研究了不同覆盖对土壤温度和含水率的影响,得出所有处理全年地表月平均温度最高值出现在7月份,其中T2处理最高为29.1℃,所有处理在1月达到最低,其中T3最低为-2.2℃。大气温度在3月开始回升,最佳覆盖时间应该在2月底3月初进行,此时地温为8℃左右。地膜/秸秆处理与对照相比在春季3-5月份使地表月平均温度上升最快,能快速达到落叶阔叶林最适生长温度19.5℃。地膜/秸秆处理在春季土壤含水率与对照和其他处理相比也是最高的,平均达到了23.8%。这有利于红花玉兰根系春季发育,幼树生长。而夏季地膜覆盖的地表温度最高,在7月份平均温度高出对照0.7℃为28℃,7、8、9三月份宜去除地膜覆盖。  (2)研究了不同覆盖对土壤全氮、速效磷、速效钾含量变化的影响,得出所有覆盖处理都能显著提高土壤营养元素的含量,地膜/秸秆处理的土壤全氮、速效磷、速效钾含量最高分别为119.4mg/kg、6.65mg/kg、119.3mg/kg,分别比对照高12.4%、7.1%和7.2%,达到显著水平。  (3)研究了不同覆盖对土壤微生物群落结构和多样性的影响,得出土壤细菌丰富度较高的菌门在覆盖一年和覆盖两年一样,均为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)。不同处理优势菌门不一样,覆盖一年变形菌门为所有处理的优势菌门。覆盖两年对照的优势菌门是变形菌门,其他处理优势菌门是酸杆菌门。覆盖两年后土壤细菌香浓多样性指数(Shannon)和丰富度指数(Chao1)在秸秆/地膜覆盖和地膜/秸秆覆盖处理之间无差异均显著高于其他处理,地膜/秸秆覆盖处理的土壤细菌香浓多样性指数比对照高23.1%为11.994,丰富度指数比对照高59.7%,达到了19897.8。这些丰富的细菌改良了土壤,为根系生长提供了更好的土壤环境。  (4)研究了不同覆盖对红花玉兰细根的影响,得出细根(直径小于2mm的根)根长密度地膜/秸秆覆盖处理最高并显著高于其他处理,比对照高38.38%,为5.4376cm/cm3。秸秆/地膜覆盖、秸秆覆盖和地膜覆盖三个处理之间没有差异均显著高于对照。覆盖改变根系垂直分布,与对照相比秸秆覆盖、秸秆/地膜覆盖、地膜/秸秆均显著使其向表层土壤移动,地膜/秸秆覆盖在10-30cm土层的细根根系最多,高出对照80.45%。水平方向上所有处理均表现为距离主干越近细根根长密度越大,地膜/秸秆处理在水平距离20cm最大为1.86cm/cm3,与对照和其他处理达到了显著水平。  (5)研究了不同覆盖对红花玉兰地上生长的影响,得出地膜/秸秆处理的4年生红花玉兰幼树经过两年的覆盖地上部分苗高高出对照8.28%,平均值达到了375.8cm。地径高出对照14.78%,平均达到了68.81mm。
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