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马尾松-阔叶树混交林生物量及矿质养分的研究

李燕燕  
【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,由于长期进行纯林经营,使得马尾松人工林生态系统比较脆弱,容易受到松毛虫侵害,而且林地土壤逐渐衰退,林分生产力下降等一系列问题也随之产生,严重威胁林地的可持续经营。因此,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。国内对马尾松混交林的生态效益和经济效益已开展了不少的研究,然而,对多种混交模式进行定位观测,同时作对比研究则未见报道。福建农林大学莘口教学林场自20世纪80年代中期以来,开展了在马尾松林下套种阔叶树种的试验研究,套种的树种有火力楠、闽粤栲、苦槠、格氏栲、青栲和拉氏栲,目前已形成6种针阔混交异龄林模式。通过3年的定位研究,本文对上述6种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。 生物量研究表明,6个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:227.811 t·hm~(-2)、272.813 t·hm~(-2)、230.536 t·hm~(-2)、235.996 t·hm~(-2)、262.494 t·hm~(-2)、210.124 t·hm~(-2),而马尾松纯林的生物量为213.072 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62.03%~71.32%,其它组分所占比例依次为根(16.33%~18.61%)枝(8.99%~16.94%)叶(1.07%~4.32%)。在马尾松纯林中,林下植被生长旺盛,其生物量达3.678t·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63.2%,而在纯林中这一比例达到86.3%。 生物量的空间结构在马尾松纯林和混交林之间存在明显差异。混交林中,马尾松在10 m高度就出现了枝、叶的分布,而马尾松纯林中则出现在13~14 m。在所有混交林中,阔叶树根系的生物量主要集中于0.40 cm土层,而马尾松的根系则深入到60 cm以下土层.混交林的这种分布结构有利于提高混交林对水分和养分的吸收,因为表层土壤的有机质含量和含水量往往比较高。 混交林的净初级生产力为10604.62~15248.12 kg.hm~(-2)·a~(-1),而马尾松纯林的生产力仅7338.48 kg·hm~(-2)·a~(-1)。混交林中马尾松和阔叶树的生产力存在一定差异,除马-闽群落外,其它林分的生产力均表现为马尾松阔叶树。混交林中,阔叶树叶的生产力均高于马尾松针叶。尽管粗根(2 mm)的生物量是细根的76~174倍,但粗根的生产力只是细根的1.4~2.5倍。马尾松纯林各器官生产力表现为根的生产力最高,其次是枝叶皮;而在混交林中根的生产力次于叶和皮。 在各混交群落的乔木层中,5种主要营养元素的含量人小趋势均表现为:CaN


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