红松和落叶松人工林养分生态学比较研究

【摘要】：通过对黑龙江省勃利县通天一林场相近林龄、相似林分结构、相同立地和经营措施的红松和落叶松人工林的生物量、生产力和养分循环进行比较研究，发现二者在生物量分布格局、养分的吸收与积累、生产力分配、养分循环和在回收等方面存在较大差别，在乔木层和林下植被生物量分布比例和林下植被养分积累方面颇为相近。 研究结果表明，落叶松人工林群落总生物量为82.13t·hm~(-2)，其中乔木层占96.31％。落叶松乔木层生物量分布格局为：树干生物量为48.55t·hm~(-2)，约占60％，地下部分(包括根颈在内)生物量为16.18 t·hm~(-2)；枝生物量为6.82 t·hm~(-2)；皮5.84 t·hm~(-2)；叶1.7t·hm~(-2)。红松人工林群落总生物量为70.32 t·hm~(-2)，乔木层总生物量为68.89t·hm~(-2)，其中树干生物量为29.65t·hm~(-2)，约占50％，地下部分(包括根颈在内)生物量为14.61t·hm~(-2)；枝生物量为12.68t·hm~(-2)；叶7.10t·hm~(-2)；皮4.91t·hm~(-2)。二者相比较，落叶松人工林树干比例大于红松人工林，而叶和枝的生物量比例远低于红松人工林。落叶松人工林乔木层生产力为8.59t·hm~(-2)·a~(-1)，红松人工林乔木层的生产力为8.41t·hm~(-2)·a~(-1)，二者的生产力分配与生物量分配比例相近。 落叶松人工林乔木层的五种大量元素养分积累为：落叶松树干营养元素积累量152.88kg·hm~(-2)，枝、皮、根、叶养分积累量分别为96.62kg·hm~(-2)、104.34kg·hm~(-2)、108.62kg·hm~(-2)，53.539kg·hm~(-2)，落叶松人工林对钙元素有最大的积累量，为173.65kg·hm~(-2)，氮次之，为150.61kg·hm~(-2)，钾103.95kg·hm~(-2)，镁36.03kg·hm~(-2)。红松人林工乔木层养分总积累量为656.97kg·hm~(-2)，各元素分别为：氮素积累为246.16kg·hm~(-2)，磷的积累量40.50kg·hm~(-2)，钾的积累量113.99kg·hm~(-2)，钙的积累量205.08kg·hm~(-2)，镁的积累量51.23kg·hm~(-2)。与落叶松人工林相比，红松人工林在叶、根、皮、枝积累了大量养分，尤其是氮素，红松人工林的养分积累量远远高于落叶松人工林，发现红松人工林自身贮存养分的能力大于落叶松人工林。落叶松与红松针叶大量养分氮、磷、钾之间存在显著的正相关，钙与镁含量正相关也达到显著水平。而红松针叶中钾与钙、氮与钙则有显著的负相关。 落叶松人工林针叶氮、磷的回收率分别为61％、58％、，高于红松人工林。红松人工林针叶凋落时氮回收率30％、磷回收率51％。落叶松人工林每年吸收和通过落叶流失的氮素低于红松人工林，落叶松人工林的氮素利用效率比红松人工林高。

【关键词】：落叶松人工林 红松人工林 生物量 生产力 养分循环
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S718.55
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