不同林龄阶段秃杉人工林养分元素分布及其生物循环特征

摘要：

2018年3—4月份,在广西南丹县地理位置毗邻、立地条件相似的区域,以9、17、25、37年生秃杉(Taiwania flousiana)林为研究对象,在不同林龄的秃杉人工林中分别设置3个样地(20 m×30 m),测定样地林冠郁闭度、林分密度,林木胸径、树高、冠幅、枝下高等;在每个林龄阶段样地外选择3株平均木并伐倒,分别测定树叶、树枝、干皮、干材、根系鲜质量,并按灌木层、草本层、凋落物层测定生物量鲜质量,计算林分各结构层次生物量;在每个样地内随机设置5个1 m×1 m木框架尼龙网收集器,按凋落叶、凋落枝、杂物等组分分别测定年凋落物归还量;选取不同结构层次植物各组分样品,分别测定N、P、K、Ca、Mg质量分数;以养分贮存量与分配、养分年净积累量、养分利用系数、养分循环系数、养分周转期为评价指标,采用单因素方差分析法(ANOVA)、邓肯(Duncan)多重比较法,分析不同林龄阶段秃杉人工林养分积累、分布及其生物循环特征.结果表明:①林木各器官5种养分元素质量分数均以树叶最高,其次是干皮、树枝和树根,干材最低;各器官中不同养分元素质量分数,由大到小依次为N、Ca、K、P、Mg.②乔木层中,各器官养分元素积累量占总累积量比例随林龄的增长发生变化,树叶养分元素占总累积量比例随林龄增加而逐渐下降,干材和树皮养分元素占总累积量比例表现出相反的变化趋势.③9、17、25、37年生秃杉人工林养分元素总贮存量,分别为775.91、1120.41、1320.50、1570.39 kg·hm-2;其中,乔木层养分元素贮存量,分别占总贮存量的89.30％、86.66％、83.62％、82.04％,随林龄增加而下降;灌草层养分元素贮存量,分别占总贮存量的5.01％、5.93％、6.55％6.43％、5.69％;凋落物层养分元素贮存量,分别占总贮存量的5.69％、7.42％、9.83、11.53％,均随林龄的增加而增加.④9、17、25、37年生秃杉人工林,养分元素年积累量分别为76.99、57.10、44.18、33.90 kg·hm-2·a-1,随林龄的增加而减少,不同养分元素年净积累量以N最高,其次是K、Ca,P、Mg较低.⑤9、17、25、37年生秃杉人工林养分元素,年吸收量分别为114.57、135.39、142.66、118.67 kg·hm-2·a-1,年归还量分别为37.58、78.29、98.48、85.52 kg·hm-2·a-1,养分元素利用系数分别为0.17、0.14、0.13、0.09,养分元素循环系数分别为0.34、0.58、0.69、0.72,养分元素周转期分别为18.44、12.40、11.21、15.20 a.秃杉人工林,9年生以前自身养分积累速率较快,但养分利用率较低,归还速率较慢,周转时间较长;25年生后养分积累速率减慢,归还速率加快,有利于促进生态系统养分元素生物循环,恢复和维持林地持久生产力.

关键词：秃杉人工林、林龄、营养元素、养分积累、养分分布、养分生物循环

所属期刊栏目：51

分类号：S718.5(林业基础科学)

资助基金：广西重点研发计划项目;广西重大林业科技项目;广西科学研究与技术开发计划项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：7-14