树种配置和叶元素含量的空气负离子浓度效应

摘要

【目的】在人工气候室控制试验条件下,分析不同树种配置的空气负离子(NAI)效应以及叶片养分元素和NAI效应的关系,旨在探究森林的NAI作用机理,为未来康养森林的树种配置选择提供理论参考。【方法】于2018年6—9月在浙江钱江源森林生态站杭州虎山实验基地人工气候室内控制相同环境的条件下,对6种亚热带典型树种及其配置的NAI浓度进行连续监测。同时,测定叶元素含量。采用单因素和LSD法进行方差分析和多重比较(α=0.05),利用Person分析法对NAI浓度与叶养分含量进行相关分析。【结果】树叶中锰离子和钾离子含量与NAI浓度均呈显著正相关(P<0.05),阔叶树叶中铁离子含量与NAI浓度呈极显著正相关(P<0.01),针叶树叶中氮和铜离子含量与NAI浓度呈极显著正相关(P<0.01)。不同树木组成会导致NAI浓度差异显著,存在树种混合的交互作用。在混合树种为2种和4种时交互作用表现为正效应,且NAI的交互效应随叶面积和单种平均NAI浓度增加而增大。在混合树种为5种和6种时交互作用表现为负效应。在混合树种为2~6种时,交互效应与各树种混合处理的叶量呈紧密的非线性递增关系,回归方程y=-0.0631x^(2)+78.322x-23783。【结论】对提升植物周围的NAI浓度而言,树叶中锰离子和钾离子含量具有积极作用,阔叶树叶中铁离子含量和针叶树叶中氮和铜离子含量的作用更显著。不同树种的数量组成会导致NAI浓度的差异,交互作用效应受到叶生物量、叶面积、树高配置和单个树种NAI效应的影响。总体来说,树种配置的NAI浓度效应取决于它们之间的交互作用,有针叶树种时更利于提升NAI浓度,具有高NAI效应的树种处于配置最上层空间时更利于NAI浓度提升。开展树种配置和叶元素含量的NAI浓度效应研究将为高效康养森林的树种选择和结构配置提供科学依据。