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速生阶段(10年生)灰木莲人工林生物生产力、营养特性及碳贮量的研究

罗柳娟  
【摘要】:灰木莲(Manglietia glauca)属木兰科常绿阔叶树种,原产于越南、印度尼西亚等东南亚国家,具有生长快,适应性较强,干形通直等特点,是我国引种成功的外来珍贵优良树种之一。本研究以广西高峰林场界牌分场10年生(速生阶段)灰木莲人工林为研究对象,通过对其生物生产力、营养特性及碳贮量进行较系统的研究,以揭示速生阶段灰木莲人工林的生物量、营养元素和碳素积累特征,为灰木莲人工林的经营管理提供科学依据。主要研究结果如下: (1)10年生灰木莲人工林平均木单株生物量为65.506kg,林分生物量为93.544t/hm2,其中干材、干皮、活枝、枯枝、树叶、根系所占的比例分别是58.7%、7.64%、8.59%、5.29%、4.74%、15.04%;凋落物现存量为8.913t/hm2,其中树叶和树枝分别占凋落物层的56.6%和43.4%。 (2)10年生灰木莲人工林林分年净生产力为9.354t/(hm2·a),不同器官其积累速率以干材最快,为5.491t/(hm2·a),其次是树根和树枝,分别为1.407t/(hm2·a)和1.299t/(hm2-a);树叶和干皮的积累速率最慢,分别为0.443t/(hm2·a)和0.715t/(hm2·a)c (3)灰木莲人工林不同器官的10种营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、 Mn、Cu、Zn和B)含量大致为:树叶树皮树枝树根树干;不同器官的含量均以N为最高,其次是Ca或K,最低是P或Mg;微量元素含量则以Mn或Fe最高,其次是B或Zn, Cu最低。 (4)灰木莲人工林营养元素积累量为1000.49kg/hm2,其中乔木层营养元素积累量为859.5kg/hm2,占林分总积累量的85.90%;凋落物层营养元素积累量为141.01kg/hm2,占林分总积累量的14.09%。乔木层营养元素年净积累量为85.95kg/(hm2.a),各器官营养元素年净积累量排序为:干材树叶干皮树根树枝。灰木莲人工林每积累1t干物质需要5种大量元素(N, P、K、Ca和Mg)为8.94kg,其营养元素利用效率明显高于相近林龄的马尾松和杉木人工林。 (5)与前茬林分杉木人工林相比,10年生灰木莲人工林不同土层有机质和全氮含量分别提高5.76%~36.61%和5.36%~18.63%,水解氮含量相应提高了17.33%~22.15%,土壤全磷和有效磷含量也呈现增加趋势。 (6)灰木莲人工林生态系统碳贮量为138.482t/hm2,其中乔木层碳贮量为49.036t/hm2,占林分碳贮量的35.41%,不同器官碳贮量大小排序为:干材树根树枝干皮树叶;凋落物层碳贮量为4.395t/hm2,占林分碳贮量的3.17%;土壤层(0~80cm)的碳贮量为85.05t/hm2,占林分碳贮量的61.42%。 (7)灰木莲人工林碳素年净固定量为8.130t/(hm2·a),其中乔木层年净固碳量为4.904t/(hm2·a),占总年净固碳量的60.32%,年凋落物归还碳量为3.226t/(hm2·a),占总年净固碳量的39.68%。10年生灰木莲人工林每年可吸收二氧化碳19.592t/hm2,其中乔木层年吸收CO217.98t/hm2,凋落物年吸收CO211.83t/hm2. 由此可见,灰木莲是一种生长速度较快、生产力较高、碳吸存能力较强,并具有培肥土壤的珍贵树种,合理经营和发展灰木莲人工林,对增强人工林的碳汇功能,维持和改善土壤肥力,提高林地生产力,从而实现灰木莲利用和保存相结合,以利用促保存,对确保灰木莲的永续保存和高效利用具有重要意义。


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