毛赤杨根瘤固氮作用的初步

摘 要：对毛赤杨根部结瘤固氮作用的调查测定表明,混生毛赤杨林分有增加土壤和相邻树种氮素作用,固氮量与根瘤生物量成正比,根瘤量与苗木地径是指数曲线关系.

关 键 词：毛赤杨结瘤固氮

毛赤杨虽然是桦木科赤杨属的一个树种,但与豆科植物一样能够结瘤固氮,是大兴安岭林区少有的木本因氮植物,它通过结瘤固定空气中的氮元素,表现出良好的共生固氮能力,并能改良土壤的营养状况,促进林木的生长,因而,研究毛赤杨的固氮能力不仅有一定的生态学意义,同进对现有森林的经营管理、林分改造和更新造林等也有一定的生产实践价值.

1研究方法

兴隆林业局地理位置及气候条件

黑龙江省兴隆林业局地处北纬,位于黑龙江省中部46°01′30＂～46°37′23＂,东经127°54′40＂～127°51′15＂-,林区地处哈尔滨市所辖木兰、通河两县内,局址设在巴彦县兴隆镇.气候属于湿润性季风气候,

实验地概况：实验地设在兴隆林业局太平林场15林班8小班地理位置为北纬46°21′42＂,东经128°24＇10＂施业区内最高海拔984米,平均海拔356米,无霜期115天.实验地为排水良好的西北坡,土壤为微酸性暗棕色森林土.在立地条件相同的天然林内,选择5株毛赤杨,度选择兴安落叶松、白桦各10株,其中的一半有毛赤杨伴生,即目标树周围5米内没有毛赤杨.分别采集3个树种根际周围5-10㎝深要土壤样品,用凯氏法测定全氮量,并从树冠中部4个方向采叶,按J.D.Hiscos等方法测定树木的叶绿互含量.用凯氏法测定树木叶部的含水量氮量.

在苗圃中对幼苗进行根瘤采样,采样前用十字交叉法均匀地选出预测的幼苗,然后挖出苗木根仔细地摘下根部的全部根瘤,并将土里遗留的根瘤收集到一起,用清水洗净泥土,吸干水分,称根瘤的鲜重.随机取根瘤样品0.3克,胜乙炔还原乙烯法测定根瘤固氮酶活性,度将试验气体带回试验室用上海分析仪器厂生产的100型气相谱仪检测,用定量进样法和色谱标样乙烯比较计算出固氮量,计算公式如下：

2结果分析

2.1毛赤杨对森林土壤及相邻树木含氮量的影响

调查表明,毛赤杨根际周围土壤的全氮量为0.37%,没有毛赤杨伴生的白桦根际周围土壤全氮量为0.25%,而采样地区附近没有植被生长的地方土壤全氮量为0.11%.生长季后期（8月20日）,对3个树种的叶部氮素水平做了测定（见表1）,说明毛赤杨作为伴生树种对邻近生长的树木有明显的供氮作用.从对叶绿素含量的分析（表2）看出,有毛赤杨伴生的树叶绿互素含量无有增加,这对提高碳同化能力是有利的.

表一毛赤杨对邻树木叶部含量的影响

2.2毛赤杨根部结瘤量对因氮量的影响

树木氮素的主要来源是依靠土壤微生物对枯枝落叶的分解,以及随雨下降的大气中的氮素.为此,结合毛赤杨的生长季研究了要瘤固定空气中的氮素情况.调查自5月初至9月末,对3年生毛赤杨幼苗共测定15次,每次10个重复,其结果如表3.

表3根瘤量与固氮量的关系

表3表明,3年生毛赤杨苗木根瘤量还比较低,根瘤固氮量不是很高,因此,对固氮能力有影响.同时可以看出,随着根瘤量的增加.固氮量也增加.8月份以后由于气温下降固氮量虽有所下降,但将9月份的固氮量与月平均气温相近的5月份比还是呈增加趋势.所以,提高根瘤的生物产量是增加固氮的主要途径.

2.3毛赤杨幼苗的地径与根瘤量之间呈指数曲线关系,方程式如下:

Y等于1.0665X1.3931（r等于0.8132）

式中Y——根瘤量鲜重（g）X——地径（㎝）

对其相关系数进行检验表明,地径与根瘤量是极紧密相关的.根据公式计算出地径与根瘤量相关表（见表4）,可供生产中调查根瘤量时使用.

3结论

3.1在混生毛赤杨的林分中,土壤及相邻树种氮含量比对照有明显增加,这对林木生长发育和提高林分生产力有重要意义.

3.2毛赤杨根瘤的固氮量增加而增加,是呈正比关系.

3.3苗木地径与根瘤量为指数曲线关系,相关密切,计算公式能在生产实践中应用.

表4地径与根瘤量相关表