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《福建农林大学》 2010年
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杉木—闽粤栲混交林生产力及凋落物动态研究

魏重和  
【摘要】:杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方重要的速生、丰产用材树种,从50年代起大量栽植,纯林面积逐年上升,连栽面积也迅速扩大,连栽杉木人工林导致林地生产力下降,土壤自毒作用和土壤肥力衰退日趋严重。目前连栽杉木人工林的生产力下降与地力退化已引起人们极大关注,已成为营林科学研究的热点之一。而混交林具有生物多样性丰富,抗逆性强,生态系统稳定等特点,营造混交林能够改善立地条件,能较好地发挥防护效益和抗御自然灾害的能力,是克服杉木人工林地力衰退的有效途径之一。闽粤栲(Castanopsis fissa)适应性强,容易繁殖,生长速度快,有较强的萌芽力,其根系发达,枝叶繁茂,落叶量大,是优良的杉木混交树种。本文通过对16年生杉木纯林与16年生杉木-闽粤栲混交林的对比研究,从生产力、生物量、养分积累及循环等方面进行系统全面的分析研究,探寻其混交林生态系统生产力及凋落物动态特征与规律,为评价以杉木为主的林分可持续经营提供理论依据和实践指导。主要研究结果如下: 1.杉木-闽粤栲混交林与杉木纯林胸径、树高、出材量和蓄积量随坡位的不同均表现为下坡中坡上坡的变化规律。杉木纯林比杉木-闽粤栲混交林具有更高的生产力,杉木纯林平均树高、平均胸径、出材量均大于混交林中的杉木。整体来看,杉木纯林的出材量和蓄积量均高于混交林。地径的逐年生长动态方面,两个林分的逐年地径生长量均表现为先升高再下降的变化,其中混交林下降得更快。 2.杉木-闽粤栲混交林及杉木纯林的总生物量存在明显差异。混交林林分乔木层总生物量在中坡和下坡分别比杉木纯林高31.14%、5.51%。同一林分不同坡位的生物量表现为下坡中坡上坡。混交林的凋落物层生物量明显高于杉木纯林,在上、中、下坡分别是杉木纯林凋落的5.16倍、2.99倍、1.75倍。杉木-闽粤栲混交林能明显增加林分凋落物生物量。 3.杉木-闽粤栲混交林及杉木纯林的养分浓度无明显规律。两林分林木各器官N、P、K浓度均以叶为最高,其他器官养分浓度的变化规律不明显。林下植被及凋落物养分浓度总体表现为NKP,凋落物所含的养分总体上呈现小于草本和灌木的规律。 4.杉木-闽粤栲混交林及杉木纯林在养分积累量方面存在明显差异。上坡的杉木-闽粤栲混交林与杉木纯林乔木层N、P、K养分积累体现为杉木纯林混交林,中坡和下坡除下坡的P外,其余则表现为混交林杉木纯林。养分积累表现为养分NKP的变化规律,随坡位的变化规律均表现为下坡中坡上坡。杉木纯林与混交林的林下植被及凋落物养分积累中,凋落物的养分积累量较大。同一坡位的纯林和混交林之间凋落物养分的积累存在较大的差异,凋落物N、P积累量除下坡的P积累量外,均表现为混交林杉木纯林。 5.杉木-闽粤栲混交林与杉木纯林乔木层的养分利用效率存在明显差异。上坡位的乔木层养分利用效率表现为混交林杉木纯林,中坡两个林分的养分利用效率比较相近,而下坡的养分利用效率则呈现出杉木纯林混交林。干材养分利用效率方面,混交林在上坡和下坡分别比杉木纯林高5.32%、13.71%。两个林分中坡的乔木层和干材的养分利用效率均最低。两个林分林下植被的养分利用效率也存在较大差异。混交林的林下植被养分利用效率在各坡位均高于杉木纯林,且不同坡位林下植被养分利用效率存在明显差异,表现为上坡中坡下坡。 6.在年凋落物量方面,混交林上坡、中坡、下坡的年凋落量分别为1.23 m3·hm-2、1.55m3·hm-2、3.31 m3·hm-2,分别是杉木纯林的3.24倍、1.30倍、2.98倍,说明营造杉木-闽粤栲混交林能明显增大林分的凋落物量,但在混交林林分内,闽粤栲的凋落物量大于杉木。 7.杉木-闽粤栲混交林与杉木纯林养分存留量差异明显。混交林中坡和下坡分别比杉木纯林高28.16%、19.39%。养分归还量方面,各个坡位均表现为混交林杉木纯林,混交林下坡的养分归还量最大,其次是上坡,再次为中坡。养分吸收量方面,中坡和下坡分别是杉木纯林的1.29倍、1.49倍。归还比方面,同一林分同一坡位养分归还比表现为NPK,说明养分N在两林分中的循环能力最强。混交林在上、下坡的归还比分别比杉木纯林高160.0%、104.55%,而二者在中坡的差异则较不明显,混交林养分归还比表现为下坡上坡中坡,说明混交林下坡的养分循环能力最强。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S718.5

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