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天山中部人工云杉林凋落物特性研究

张洪亮  
【摘要】:天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey. P.schrenkiana)为裸子植物松科常绿乔木-雪岭云杉的变种,是我国的特有树种。新疆拥有大面积的云杉林,其不仅为国家提供了大量的商品用材,而且在维护新疆生态平衡、水源涵养、水土保持等方面发挥了极其重要的作用。近年来,云杉林木生长缓慢、更新欠账、生产力低下以及地力衰退等问题严重制约着云杉林经营的可持续发展。研究云杉林凋落物数量、组成及分解问题是了解和认识云杉林养分循环过程的基础,其成果将为促进云杉林生态系统的良性循环,科学保护和合理森林经营提供理论依据。本研究以天山国有林管理局沙湾林场封育区内人工云杉林为研究对象,对凋落物量、凋落量季节动态、凋落物养分归还量及凋落物分解速率进行了系统研究,结果表明: 1.天山中部人工云杉林归还林地的凋落物总量为2485.14 Kg·hm~(-2)·a~(-1)。凋落组分中以落叶凋落量最大(1828.37 Kg·hm~(-2)·a~(-1)),占凋落总量的73.6%;落枝次之(599.32 Kg·hm~(-2)·a~(-1)),占凋落总量的24.1%;落皮(15.62 Kg·hm~(-2)·a~(-1))和落果(14.29 Kg·hm~(-2)·a~(-1))凋落量相当,分别占凋落总量的0.63%和0.58%;其它组分凋落量(27.55 Kg·hm~(-2)·a~(-1)),占凋落总量的1.1%。 2.天山中部人工云杉林凋落量主要集中在5-10月,该期间的凋落量约占年凋落总量的90%,而11-4月的凋落物量不及总量的10%。全年凋落量在7月出现最大值(701.07 Kg·hm~(-2)),在12月出现最小值(35.56 Kg·hm~(-2))。。 3.对研究区内人工云杉林凋落物养分进行测定,结果表明:Ca平均含量最大,为:13.95 g·Kg~(-1);N平均含量仅次于Ca,为:8.43 g·Kg~(-1);而K和Mg相当,分别为:3.86和2.92 g·Kg~(-1)。各养分元素含量大小顺序为:Ca﹥N﹥K﹥Mg﹥P。 4.天山中部人工云杉林凋落物养分的年归还总量为79.241 Kg·hm~(-2),其中:Ca年归还量为:34.375 Kg·hm~(-2);N年归还量为:25.966 Kg·hm~(-2);K年归还量为:8.465 Kg·hm~(-2);Mg年归还量为:6.841 Kg·hm~(-2);P年归还量为:3.594 Kg·hm~(-2)。各养分元素归还量大小顺序为:CaNKMgP。 5.天山中部人工云杉林落叶、落枝、落皮和落果的分解方程分别为:Y=99.782e~((-0.0004x)),R~2=0.9340;Y=96.544e~((-0.0009x)),R~2=0.8202;Y=99.962e~((-0.0003x)),R~2=0.9262;Y=100.79e~((-0.0006x)),R~2=0.9172。各组分分解50%和95%所需时间分别为: 4.7 a,20.5 a;2.0 a,9.0 a;6.3 a,27.2 a;3.2 a,13.7 a。


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