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连栽桉树人工林生态系统磷素储量及其分布特征

吕小燕  
【摘要】:磷是林木生长发育所必需的主要营养元素之一,在林木生产力的形成过程中起着重要的作用。然而,由于土壤中磷的可利用率低,使得磷成为许多森林生态系统林木生长和重要生态过程的限制因子,近20多年来,磷素循环在控制陆地生态系统生态过程中的重要性得到了更多的关注,因而研究森林生态系统的磷素研究也显得格外重要。本文以广西扶绥县广西国有东门林场不同栽植代数(1、2、3和4代)4年生桉树(尾巨桉)人工林为研究对象,通过研究其生态系统磷素含量、储量及其分布特征,以揭示桉树连栽过程中磷素积累与变化过程,为桉树人工林的可持续经营提供依据。主要研究结果如下:(1)1、2、3和4代桉树人工林林分生物量分别为98.43、88.49、83.95和73.48 t·hm-2,其中乔木层生物量分别为89.11、80.24、76.98和67.70 t·hm-2,林下植物层(灌木层和草本层)生物量分别为4.18、3.47、2.73和2.19 t·hm-2,凋落物层生物量分别为5.14、4.78、4.24和3.59 t·hm-2。不同栽植代数桉树人工林乔木层不同器官生物量排列顺序均为干材树根树枝干皮树叶。(2)1、2、3和4代桉树人工林乔木层净生产力分别为22.277、20.061、19.246和16.925 t·hm-2·a-1,呈现随栽植代数增加而下降的变化趋势。各栽植代数不同器官净生产力均以干材积累速度最快,为10.246~13.703 t·hm-2·a-1,其次是树根、树枝和干皮,分别为2.539~3.159 t·hm-2·a-1、1.833~2.461 t·hm-2·a-1和1.517~1.956 t·hm-2·a-1,树叶的积累速度最慢,仅为0.792~0.999 t·hm-2·a·1。(3)不同栽植代数桉树人工林生态系统各结构层次磷素含量存在差异。乔木中不同器官磷素含量在0.096~1.107 g·kg-1之间,均以树叶最高,其次是干皮、树枝,干材最少。土壤(0~80 cm)中磷素含量为0.367~0.432g·kg-1,呈现随土壤深度加深而降低的趋势,同时也表现出随栽植代数增加而增大的趋势(4)1、2、3和4代桉树人工林生态系统磷素总储量分别为3827.751、3859.995、3903.692和3952.604 kg·hm-2,其中乔木层分别为 22.290、21.060、20.314和16.064 kg·hm-2,分别占生态系统磷素储量的0.58%、0.55%、0.52%和 0.41%;林下植物层分别为3.150、2.714、2.386 和 1.483 kg·hm-2,占0.08%、0.07%、0.06%和0.04%;凋落物层分别为1.549、1.246、1.277和0.839 kg·hm-2,占0.04%、0.03%、0.03%和0.02%;土壤层分别为3800.762、3834.974、3879.764和 3934.217 kg·hm-2,分别占 99.30%、99.35%、99.39%和99.53%。(5)1、2、3和4代桉树人工林乔木层的磷素年净积累量分别为5.573、5.265、5.079和4.016kg·hm-2·a-1,各栽植代数桉树人工林不同器官磷素年净积累量均以干材最高,为1.500~2.161 kg·hm-2a-1;其次是树叶和干皮,为0.778~1.063 kg·hm-2·a-1和 0.651~1.053 kg·hm-2·a-1;最小是根,为0.143~0.219 kg·hm-2·a-1。


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