樟树人工林生物量和养分积累与分布
【摘要】:
18年生樟树人工林分生物量为111.08t/hm~2,生态系统的生物量分配格局:乔木层>枯枝落叶层>灌木层>草本层。整个生态系统净生产力为12.10t/hm~2·a,其中乔木层净生产力达9.55t·hm~(-2)·工~(-1),占78.93%,下木层为0.25t'hm~(-2)·a~(-1)占2.63%,草本层为2.33t·hm~(-2)·a~(-1),占18.44%。乔木层中,其生物量分配格局为:树干>树枝>树根>树皮>树叶。在林分产量结构方面,5m以下树干生物量占其总量的80%,树枝的生物量主要分布在4~11m,占其总量的86%,树叶的生物量主要分布在8~12m,占树叶总生物量的78%。地下根系在离地面40cm深土层内的生物量占总根量的84.74%。
樟树人工林生态系统植被层大量元素含量排列顺序依次为Ca>N>K>Mg>P,植被层微量元素含量排列顺序依次为Mn>Fe>Zn>Cu>Ni>Cd>Pd。在植被层各层次中,养分含量总的趋势是乔木层<灌木层、草本层。
乔木层大量元素含量排列顺序为Ca>N>K>Mg>P。微量元素含量排列顺序为Mn>Fe>Zn>Cu>Ni>Cd>Pb,在各器官中,树叶的养分含量最高,树干的养分含量最低。根系中大量元素含量的排列顺序为K>N>Ca>Mg>P,树根中微量元素含量排列顺序为Fe>Mn>Zn>Cu>Ni>Cd>Pb。根的直径对大量元素的含量有一定的影响,树枝中大量元素的含量在空间分布上有随高度增高而增加的趋势。树叶中大量元素的除N外,其他大量元素的含量基本上不受高度的影响。
灌木层大量元素的含量排列顺序为Ca>N>K>P>Mg,草本层大量元素含量排列顺序为N>>K>Ca>P>Mg,灌木层微量元素的含量排列顺序为Mn>Fe>Zn>Ni>Cu>Cd>Pb,草本层微量元素的含量的排列顺序为Fe>Mn>Ni>Zn>Cu>Cd>Pb。其地上部分养分的含量高于地下部分。
凋落物大量元素含量排列顺序为N>Ca>K>P>Mg。微量元素含量排列顺序为Fe>Mn>Ni>Zn>Cd>Cu>Pb。凋落物在分解过程中,除K、Fe、Pb的含量不断增大外,其它元素含量呈开始增大,然后又减小的趋势。这可能是因为在分解初期凋落物的失重率高于养分的分解速率,而分解后期凋落物的失重率低于养分的分解速率,也有可能是半分解层吸附养分的能力较强。其机理有待于进一步探讨和证实。
樟树人工林生态系统中大量元素积累量为1568.74kg·hm~(-2),微量元素积累量为35312.37g·hm~(-2),其排列顺序为乔木层>凋落物层>灌木层>草本层。在大量元素中,Ca的积累量最高,占整个生态系统大量元素积累量的33.67%,N的积累量和Ca的积累量相差不大,占33.62%,K占25.57%,Mg占4.19%,P的积累量最小,占2.95%。在微量元素积累量中,Mn占43.38%,Fe占37.43%,Zn占7.03%,Ni占6.67%,Cd占1.92%,Pb占0.38%。乔木层大量元素积累量1154.17kg·hm~(-2)。树干大量元素积累量占整个乔木层的22.15%,树皮占17.99%,树枝占22.79%,树叶占14.98%,树根占24.09%。各种大量元素中,Ca的积累量最大,占32.26%,N占30.03%,P占2.87%,K占29.91%,Mg的积累量最小,占4.93%。乔木层中微量元素的总的积累量为18869.76g·hm~(-2),其中,树干中微量元素的积累量占20.27%,树皮占13.65%,树枝占19.74%,树叶占23.14%,树根占23.19%。在微量元素积累量中,Mn的积累量最大,占48.33%,其次是Fe,占35.14%,积累量最少的是Pb,只占0.38%。樟树对土壤中营养元素的富集能力是不一致的,其中对大量元素富集能力的总趋势是N>P>Ca>K>Mg。樟树对微量元素的富集能力也不一致,总的趋势是Mn>Cu>Zn>Ni>Pb>Fe。樟树每生产1t干物质,需要大量元素12.55kg,需微量元素为205.16g。
目前,该林分群落结构不合理,养分利用效率不高,应调整群落产量结构,以提高其综合效益。
【关键词】:樟树 人工林 生物量 生产力 养分含量 养分积累 【学位授予单位】:中南林学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S792
【目录】:
- 目录2-4
- 中文摘要4-5
- 1 文献综述5-16
- 1.1 前言5
- 1.2 生物量和生产力的研究5-11
- 1.2.1 国外研究动态5-6
- 1.2.2 国内研究动态6-11
- 1.2.2.1 生态系统生物量垂直结构6-7
- 1.2.2.2 乔木层生物量的分布格局7-8
- 1.2.2.3 密度与生物量的关系8
- 1.2.2.4 林龄与生物量的关系8-9
- 1.2.2.5 不同立地条件与生物量的关系9-10
- 1.2.2.6 人为管理措施等与生物量的关系10-11
- 1.2.2.7 生产力的研究动态11
- 1.3 养分的研究11-15
- 1.3.1 国外研究动态11-12
- 1.3.2 国内研究动态12-15
- 1.4 研究展望15-16
- 2 选题的目的和意义16
- 3 自然概况16
- 4 研究方法16-17
- 4.1 乔木层生物量测定16
- 4.2 林下植被、凋落物生物量测定16-17
- 4.3 叶面积测定17
- 4.4 营养元素的测定17
- 5 结果与分析17-38
- 5.1 樟树人工林生物量17-21
- 5.1.1 樟树各器官生物量回归分析17
- 5.1.2 樟树人工林分生物量及其分配17-21
- 5.1.2.1 乔木层生物量18
- 5.1.2.2 不同径级生物量分配18-19
- 5.1.2.3 地上部分生物量垂直分布19-20
- 5.1.2.4 根系生物量分布20-21
- 5.1.2.5 灌木层和草本层生物量及其分配21
- 5.1.2.6 凋落物层生物量21
- 5.2 樟树人工林的生产力21-23
- 5.3 樟树人工林生态系统养分分析23-31
- 5.3.1 乔木层养分含量23-27
- 5.3.2 灌木层养分含量27
- 5.3.3 草本层养分含量27-28
- 5.3.4 植被层养分含量28
- 5.3.5 凋落物层养分含量28-29
- 5.3.6 凋落物与植被层养分含量比较29-30
- 5.3.7 土壤层养分含量30
- 5.3.8 樟树对土壤中营养元素的富集能力30-31
- 5.4 樟树人工林生态系统养分的积累与分布31-38
- 5.4.1 乔木层养分积累与分布31-33
- 5.4.2 灌木层养分积累与分布33-34
- 5.4.3 草本层养分积累与分布34-35
- 5.4.4 凋落物层养分积累与分布35
- 5.4.5 樟树人工林生态系统养分积累与分布35-36
- 5.4.6 樟树林养分利用效率36-37
- 5.4.7 樟树人工林乔木层营养元素年净积累量37-38
- 6 结论38-40
- 参考文献40-46
- Abstract46-48
- 致谢48