[目的]四翅滨藜是荒漠化防治区广泛引种的优质旱生灌木,平茬是其主要抚育管理措施,揭示其平茬后恢复过程中的适应性和补偿生长机制,可为四翅滨藜发展成荒漠区优质饲料提供理论支撑.[方法]以人工种植的5年生四翅滨藜植株为研究对象,在平茬处理(留茬高度10 cm)后,测定四翅滨藜恢复过程中的株高、冠幅、光合反应、叶片水势、叶片导水率和水分利用效率,并探讨功能性状间的关系.[结果](1)四翅滨藜平茬后的株高、冠幅和地上生物量经过1个生长季后能恢复至平茬前状态;(2)平茬植株的叶水势、叶导水率、水分利用效率、光合参数均高于对照植株;(3)线性拟合分析显示,平茬植株的正午叶水势和气孔导度与生长速率呈显著正相关.[结论]四翅滨藜平茬后具有良好的补偿生长能力;平茬植株在恢复生长前期表现出较高的补偿生长能力和典型的获取性策略,后期随着水力状况降低又转向保守性策略;平茬植株会将更多的生物量和资源分配到枝、叶等地上组织的生长,后期的资源分配又转向促进地下部分生长.

合理平茬对柠条林更新复壮及科学利用具有重要意义.以宁夏荒漠草原6 m带距人工柠条林(中间锦鸡儿,Caragana intermedia)林间草原为研究对象,研究了全平(QP)、隔一带平茬两带(G1P2)、隔一带平茬一带(G1P1)、隔两带平茬一带(G2P1)、未平茬(WP)五种密度(间距)平茬后柠条林间植被和土壤性状、小气候和土壤风蚀特征等变化.结果 表明:(1)G2P1处理下林间植被物种总数、密度、高度和地上生物量最高,物种丰富度、多样性指数以G1P1、G2P1较高.(2)0-40 cm土壤容重以G1P1、G2P1较低,但机械组成无明显变化规律;土壤有机质、速效钾、全氮和速效氮以G2P1最高,但速效磷G1P1最高;土壤平均含水量以G2P1较高,达到8.33％,G1P2和WP最低,WP水分垂直变异系数最大.(3)处理间气温和风速无显著差异;风蚀量以QP、G1P2和WP较高,G1P1与G2P1较小.研究认为,适宜的密度平茬对人工柠条林间生境有改善作用,宁夏荒漠草原人工柠条林平茬时可采取隔两带平茬一带的方式.

为探讨中国沙棘(Hippophae rhamnoides ssp.sinensis)伐桩萌枝的养分投资与分配机制,以陕西省定边县15a中国沙棘人工林为研究对象,设置不平茬(对照)和平茬高度0、10、20 cm处理,分析伐桩萌枝能力、非结构性碳水化合物(NSC)对平茬高度的响应规律及其因果关系.结果显示:(1)随平茬高度增大,伐桩萌枝数量上升,萌枝存活力及生长能力先升后降;各个构件NSC含量先升后稳或先升后降,所有平茬处理均显著高于对照.(2)各个构件NSC储量先升后降,平茬10 cm时叶片、根系及整个克隆NSC储量均显著高于对照.(3)地上构件NSC分配比例先升后降、地下构件则先降后升,平茬10 cm时叶片、根系NSC分配比例最高且明显高于对照.(4)萌枝生长量与叶片NSC含量、储量呈显著正相关,萌枝数量及萌枝存活数量与其具有正相关趋势.研究表明,适当高度平茬可提高叶片和根系的NSC含量、储量及其分配比例,从而促进伐桩萌枝生长及其存活;中国沙棘叶片和根系的NSC含量、储量及其分配比例均以平茬10 cm时最大,且萌枝生长及存活能力最强.

为了解平茬对云南松(Pinus yunnanensis)苗木各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征的影响,探讨C、N、P含量间的相关关系及其异速生长关系,本研究对不同平茬高度(对照、5、10和15 cm)的云南松苗木采样测定,分析主根、侧根、茎、侧枝、母株针叶、萌条枝、萌条针叶共7个器官的C、N、P含量及其C ∶ N、C ∶ P、N ∶ P值.结果表明:除C含量在平茬高度间无显著差异外,N含量、P含量、C ∶ N、C ∶ P、N ∶ P在平茬高度、器官、平茬高度×器官间均存在极显著差异;随着平茬高度的增加,N含量、P含量和N ∶ P呈现先上升后下降趋势,而C ∶ N和C ∶ P呈现相反的趋势;不同平茬高度下各器官营养元素含量及比值的变异系数波动低,表明平茬对C、N、P含量及其化学计量稳定性的影响较小;平茬处理下C含量与N、P含量间的相关关系有一定的改变,随着平茬高度的增加,C含量与N、P含量间的相关关系减弱;平茬未改变它们之间的异速生长关系,表现为C的积累速率低于N和P,苗木生长以N调控为主;综合来看,平茬改变植株体内的营养元素含量,进而改变植物体内C、N和P含量的平衡关系,云南松苗木表现以N调控为主,随着平茬高度的增加,苗木对N和P的利用表现为先降低后增加,N受限程度也表现为先降低后增加.

该研究以4年生香椿为试验材料,设置平茬20 cm(T1)、50cm(T2)、80 cm(T3)和不平茬(CK)4种处理,观测察其萌枝和叶片生长情况,以及叶片的气体交换参数、光合色素含量、非结构性碳水化合物(NSC)含量的变化,分析不同平茬高度的生长生理响应差异,以明确平茬措施下香椿植株更新复壮再生的生理机制.结果表明:(1)平茬能够显著提高香椿的萌枝能力,促进侧枝和叶片生长,其萌枝数、侧枝长度在T3处理下最高,成枝数、叶长、叶宽、叶面积及侧枝粗度在T2处理下达到最大值.(2)随着平茬高度的增加,香椿叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均先升后降,并在T2处理达到最大,较CK分别显著提高了 17.33％、10.00％、13.51％和6.98％;平茬也提高了叶片光合色素含量,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和类胡萝卜素含量在T2处理下分别比CK显著提高了 18.34％、27.07％、21.11％和23.05％.(3)不同平茬高度处理下,香椿叶、枝、根各器官中可溶性糖、淀粉和NSC含量均高于CK,且T2和T3处理增幅均达到显著水平;平茬处理与未平茬处理下香椿叶、枝、根不同器官中可溶性糖、淀粉和NSC含量分配规律一致,NSC含量表现为叶＞根＞枝.研究发现,平茬能够通过提高叶片光合色素含量和光合气体交换参数来促进香椿的光合能力,并通过优先储存策略促进不同器官中非结构性碳水化合物的积累和分配来适应平茬作业带来的影响,调控香椿萌枝发生及生长,并以平茬50 cm香椿更新恢复生长和光合能力最佳.