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《安徽农业大学》 2010年
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马尾松阔叶树混交林生物量和矿质养分特征

徐世红  
【摘要】: 马尾松(Pinus massoniana)是我国南方主要的速生用材树种之一。但是由于长期采取单一树种的纯林经营模式,导致了地力衰退和林分生产力下降。大面积的马尾松纯林还为松毛虫的繁衍和森林火灾提供了有利条件,严重威胁了林业的可持续经营。为了更好的发挥森林的多功能效益,提高林分的抗逆性和稳定性,营造混交林是当前国内外人工造林的共同趋势。本文对4种马尾松混交林的生物量和矿质养分特征进行了分析,并以马尾松纯林做对照,以期为混交林的经营提供理论基础。 生物量研究结果表明:四种混交群落中总生物量(包括乔木层、林下植被层和地被层)分别为马尾松-马褂木混交林(176.52 t/hm~2)、马尾松-黄檀混交林(160.77 t/hm~2)、马尾松-麻栎混交林(153.56 t/hm~2)、马尾松-枫香混交林(115.31 t/hm~2),而马尾松纯林的生物量为110.53 t/hm~2;三个层次生物量大小顺序为:乔木层地被层林下植被层。不论是混交林还是纯林,干材生物量所占比例均最大,占总生物量的62.0%-67.8%,其它组分所占比例分别为树枝(14.6%-19.1%)根系(11.6%-19.1%)树叶(4.5%-6.0%)。在马尾松纯林中,林下植被生长旺盛,其生物量达2.58 t/hm~2,明显高于混交林,而地被层生物量则呈相反趋势。在混交林中,L层凋落物现存量平均占地被层总生物量55.8%,而在纯林中这一比例达到87.2%。 纯林和混交林中马尾松根系生物量的分布存在明显差异。纯林中马尾松的根系生物量随着土层的加深而逐渐增大,而混交林中马尾松的根系生物量则主要集中分布在0-20 cm及60 cm以下的土层中,这种分布格局既有利于固持地表层的土壤,起到水土保持的作用,又增加了整个林分的支撑能力。各混交林中细根生物量随土层深度增加呈明显下降趋势,而马尾松纯林中细根较均匀分布于0-40 cm土层,40 cm以下根系生物量则急剧下降。 混交林的净初级生产力为8.53-13.65 t/hm~2/a,而马尾松纯林的生产力仅为8.19 t/hm~2/a。混交林中马尾和阔叶树的生产力存在一定差异,马尾松-麻栎和马尾松-黄檀混交林群落中,马尾松的生产力高于阔叶树;在马尾松-马褂木混交林群落中,马褂木的生产力高于马尾松;在马尾松-枫香混交林群落中,马尾松和枫香的生产力相差不大。尽管粗根(2mm)的生物量是细根(2mm)的29.1-37.9倍,但粗根的平均生产力只是细根的平均生产力的1.2倍。在马尾松各器官的生产力中,树干的生产力最高,而树皮则表现为最低。 不同群落中,林下植被层营养元素的含量表现不一。混交林中,林下植被地上部分P、K和Ca的含量大于地下部分,而在纯林中则相反。森林地被物中各养分元素的含量在群落和组分之间也存在明显差异,但总的趋势表现为CaNMgKP。 各林分中5种养分元素的总贮量为76.35-128.14 t/hm2,其中土壤中的养分贮量占生态系统总贮量的97%左右,是森林生态系统最大的养分库。五种元素在土壤层中均表现出以下规律:K Mg Ca N P。各植被层的养分贮存量大小表现为乔木层地被物层林下植被层。在地被层中,5种养分元素的贮量均表现为:马尾松纯林混交林。而在林下植被层中N、Mg的贮量表现为纯林大于混交林。
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