桂西北马尾松人工林养分积累及其分配特征

[目的]探究马尾松人工林的养分积累及其分配特征,为马尾松人工林丰产经营管理提供依据。[方法]以广西南丹县26年生马尾松人工林为研究对象,采用野外调查和室内化学分析的方法,探讨马尾松人工林5种养分元素含量、积累量、年净积累量及其分布特征。[结果]除Ca元素外,马尾松人工林不同器官养分元素含量均以树叶最高,其次是树枝、干皮和树根,干材最低;各器官养分元素含量大致以N最高,其次是K或Ca,P最低;马尾松人工林养分积累量为1 390.35 kg·hm~(-2),其中乔木层养分积累量(1 204.60 kg·hm~(-2))占86.64%、灌木层(93.78 kg·hm~(-2))占6.75%、凋落物层(91.97 kg·hm~(-2))占6.61%;马尾松人工林乔木层养分年净积累量为46.32 kg·hm~(-2)·a~(-1),每生产1 t干物质需要5种养分元素6.40 kg。[结论]桂西北马尾松人工林养分积累量较大,具有较高的养分利用效率。     

林分密度对杉木人工林根系养分积累与分配的影响

[目的]探索林分密度对杉木人工林各径级根系养分积累与分配的影响,为杉木人工林高效培育与科学管理提供依据。[方法]以不同林分密度(1 800、3 000和4 500株·hm~(-2))杉木人工林为研究对象,对其不同径级根系生物量、养分含量和养分积累量进行测定与分析。[结果]杉木人工林不同径级根系生物量随林分密度增大呈上升趋势;同一林分密度下,杉木人工林细根、小根生物量最小,根头生物量最大。同一林分密度各径级根系养分含量总体表现为:氮、钾钙镁磷;总体上,细根、小根的养分含量在各径级根系中表现最高。杉木人工林根系养分积累量随林分密度增大而升高,1 800、3 000和4 500株·hm~(-2)根系养分积累量依次为162.44、273.76和274.82 kg·hm~(-2);3 000株·hm~(-2)杉木林各径级根系养分积累量显著高于1 800株·hm~(-2)。[结论]4 500株·hm~(-2)杉木人工林根系养分积累量最高,有利于促进杉木林乔木层生长。     

华北落叶松幼中龄林的生物量与碳汇功能

以华北落叶松为研究对象,通过样地调查,测定林分乔木层、灌木草本层、凋落物层的生物量,并运用重铬酸钾氧化法测定各组分的含碳率,对华北落叶松幼中龄林的生物量生产力、生物量转换因子、碳密度等进行了研究.结果表明:华北落叶松幼中龄林的生物量转换因子值在0.541 4～0.807 5之间变动,平均值为0.6569.18、22、38年生华北落叶松林乔木层地上总生物量分别为70.16、83.79、173.3 t/hm2,其中干材所占比例最大,灌木草本层的生物量为5.15、4.57、46.44 t/hm2,凋落物层的生物量为33.70、28.76、28.57 t/hm2.华北落叶松林乔木层、灌木草本层、凋落物层的平均碳密度分别为71.2200、9.5295、15.433 6t/hm2.     

六盘山叠叠沟华北落叶松人工林地上生物量的分配特征

生物量是评价森林生态系统结构与功能的重要指标,也反映了森林植被的生态适应性。在宁夏六盘山半干旱区的叠叠沟小流域,以当地优势林分华北落叶松人工林为对象,采用烘干法及生物量经验公式,调查了1个半阴坡和1个阴坡上共12个森林样地的地上植被生物量,分析了生物量的分配特征。结果表明:该流域内华北落叶松林地上生物量平均为59.20t·hm~(-2);阴坡林分地上生物量为63.49t·hm~(-2),较半阴坡高15.62%。在坡面上,生物量在坡中下部和下部最大,平均为71.75t·hm~(-2);其次是坡上部、中上部和坡脚,平均为58.08t·hm~(-2);最小的是坡顶,平均为37.45t·hm~(-2)。在垂直空间上,各层次生物量分配表现为:乔木层(67.95%)枯落物层(28.68%)草本层(2.62%)灌木层(0.75%),即乔木及枯落物(主要是难分解的松针)约占林分生物量的97%。乔木层不同径级林木的地上生物量分配呈正态分布,其中胸径为10~16cm的林木占比例最大,为60.19%,其次是径级16cm的林木(20.88%),最小的是径级10cm的林木(18.92%)。林木各器官的分配比例依次为:树干(56.51%)树枝(28.66%)树皮(11.58%)树叶(3.24%)。综上可知,该半干旱小流域内华北落叶松林生物量在阴坡居多,特别是坡中下部,这可能与降水及水分坡面分配格局有很大关系;冠层林木,特别是大径材林木贡献了林分生物量的绝大多数,而林下灌草及幼树生长较差,贡献极小,建议进行适当择伐,改善林分结构。     

桂西北马尾松人工林生态系统碳贮量与分布

[目的]探究桂西北马尾松人工林的碳汇功能,为合理评估其生态效益提供依据。[方法]以广西南丹县26年生马尾松人工林为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法,研究马尾松人工林生态系统碳含量、碳储量及其空间分布格局。[结果]马尾松平均碳含量为489.3 g·kg~(-1),不同器官碳含量依次为:树叶干材干皮树根树枝;林下灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为453.0、425.6和433.8 g·kg~(-1);林地土壤有机碳含量变化范围为6.20～32.15 g·kg~(-1),随土壤层深度增加而降低。马尾松人工林生态系统碳储存量为232.13 t·hm~(-2),其中乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层分别为92.67、1.36、1.12、2.49和134.49 t·hm~(-2),依次占整个生态系统碳贮量的39.92%、0.59%、0.48%、1.07%和57.94%。马尾松人工林乔木层年净生产力为10.83 t·hm~(-2)·a~(-1),年净固碳量为5.41 t·hm~(-2)·a~(-1),年净吸收CO_2量为19.83 t·hm~(-2)·a~(-1)。[结论]桂西北马尾松人工林具有较高的碳汇功能,为该区域碳汇林业的经营提供了依据。     

速生阶段灰木莲人工林营养元素积累及其分配格局

通过野外调查和实验室分析,研究了广西南宁市速生阶段(10年生)灰木莲人工林的9种营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn和Cu)的质量分数、积累及其分配特征.结果表明:(1)灰木莲不同器官的营养元素质量分数大致为树叶＞树皮＞树枝＞树根＞树干;各器官大量元素质量分数大致以N最高,其次是Ca或K,Mg和P最低;微量元素质量分数则以Mn或Fe最高,Zn次之,Cu最低.(2)灰木莲人工林营养元素积累总量为999.32 kg/hm2,其中乔木层的营养元素积累量为858.58 kg/hm2,占林分营养元素积累总量的85.91％,凋落物层营养元素积累量为140.48 kg/hm2,占总积累量14.06％.(3)灰木莲人工林营养元素年净积累量为85.83 kg/(hm2·a),各器官营养元素年净积累量排列顺序为树干＞树叶＞树皮＞树根＞树枝.(4)灰木莲人工林每积累1t干物质需要5种大量元素8.94 kg,其营养元素利用效率明显高于马尾松和杉木人工林.     

速生阶段秃杉与杉木人工林营养元素积累及其分配特征

对广西南丹山口林场相似立地条件下速生阶段(11年生)的秃杉与杉木(第2代)人工林5种营养元素(N、P、K、Ca和Mg)的含量、积累量、年净积累量和分配进行了研究。结果表明,秃杉与杉木不同器官中营养元素含量排序均为树叶>干皮>树枝>树根>干材,林木各器官营养元素含量均以N最高,其次是Ca和K,Mg和P最低。秃杉人工林分营养元素贮存量为573.40kg.hm-2,明显高于杉木人工林(330.33kg.hm-2),其中乔木层、林下植被层和凋落物层分别为517.97、11.05和47.05kg.hm-2,分别占林分营养元素积累量的89.91%、1.92%和8.17%。5种营养元素贮存量在秃杉与杉木人工林乔木层的分配均为树叶>树枝>干材>干皮或树根。秃杉人工林营养元素平均年净积累量为47.09kg.hm-.2a-1,是杉木人工林(26.55kg.hm-.2a-1)的1.77倍。秃杉的营养元素利用效率低于杉木,但明显高于马尾松、刺槐和马占相思。     

黄土区油松人工林生态系统营养元素分配格局和积累的研究

在陕北黄土区 3块油松人工林样地中 ,对油松人工林生态系统各组分中N ,P ,K ,Ca ,Mg等 5种营养元素的含量、分配格局和积累规律进行了研究 .结果表明 ,油松人工林不同器官中营养元素含量排序为树叶 >树枝 >树根 >树皮 >干材 ;在油松人工林现存量中N ,P ,K ,Ca ,Mg总量分别为 319.5 2 ,32 .5 3,2 5 0 .0 2 ,2 19.11,4 3.5 4kg hm2 ;乔木层、灌木层、草本层和死地被物层养分贮量分别为 6 6 8.75 ,0 .6 7,0 .2 4 ,195 .0 6kg hm2 ;油松人工林N ,P ,K ,Ca ,Mg的富集系数分别为 3.81,5 .19,18.78,1.0 7,4 .81;每生产 1t有机物质需要这 5种元素约 9.4 1～ 12 .19kg (hm2 ·a) ;乔木层中营养元素积累量为 4 71.2 7～ 6 6 8.75kg hm2 ,其中干材营养元素积累量约占乔木层的 14 .9%～ 16 .7% .     

长沙市郊枫香人工林营养元素生物循环特征

对长沙市郊枫香人工林5种营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的养分元素积累与分布和生物循环进行了研究。结果表明,枫香人工林乔木层不同器官养分元素含量以树叶最高,树干最低;各器官中养分元素含量以N和Ca最高,P最低。林下植被层的养分含量比较高,其含量普遍高于乔木层各组分。土壤各层中养分元素含量均以K最高。枫香林生态系统养分总贮量为99 963.181 kg.hm-2,其中乔木层5种元素养分总量为2 049.652 kg.hm-2,占总贮量的2.05%,林下植被与枯落物层二者的养分总量为288.74 kg.hm-2,占总贮量的0.28%。营养元素的年积累量为177.793 kg.hm-.2a-1,以Ca的积累量最大。枫香年吸收量、归还量、存留量分别为335.975、254.590、81.386 kg.hm-.2a-1。营养元素的循环系数为0.750,利用系数为0.179,周转期为8.960 a,循环速率为P>N>K>Ca>Mg。     

黄土区油松人工林生态系统营养元素分配格局和积累的研究

在陕北黄土区3块油松人工林样地中,对油松人工林生态系统各组分中N,P,K,Ca,Mg等5种营养元素的含量、分配格局和积累规律进行了研究.结果表明,油松人工林不同器官中营养元素含量排序为树叶>树枝>树根>树皮>干材;在油松人工林现存量中N,P,K,Ca,Mg总量分别为319.52, 32.53, 250.02, 219.11,43.54 kg/hm2;乔木层、灌木层、草本层和死地被物层养分贮量分别为668.75,0.67,0.24,195.06 kg/hm2;油松人工林N,P,K,Ca,Mg的富集系数分别为3.81,5.19,18.78,1.07,4.81;每生产1t有机物质需要这5种元素约9.41～12.19kg/(hm2*a);乔木层中营养元素积累量为471.27～668.75?kg/hm2,其中干材营养元素积累量约占乔木层的14.9%～16.7%.     

望天树人工林营养元素含量、积累与分配特征研究

对桂西南地区32年生望天树人工林乔木层的N、P、K、Ca、Mg等5种营养元素含量、积累及分配特征进行了研究.结果表明:望天树不同组分中各营养元素含量大致为树叶＞树皮＞树枝＞树根＞树干;树叶中以N含量最高,其他各器官中元素含量均以Ca含量最高,其次是N、P、Mg含量,K含量最小.乔木层5种营养元素累积总量达2 451.65 kg/hm2,各元素积累量表现为Ca＞N＞Mg＞P＞K,乔木层不同组分营养元素积累量表现为树干＞树皮＞树叶＞枝枝＞树根;5种营养元素年净累积量达76.61 kg/hm2.乔木层每积累1t干物质需要5种营养元素总量为7.12 kg,其中对Ca的需求量最大,其次是N、Mg,对P、K的需求最小.林下灌木层、草本层及凋落物层N、P、K元素平均含量稍高于乔木层,3种元素总积累量分别为7.69、13.58、64.89 kg/hm2.     

不同经营措施对油茶人工林生物量及其分配格局的影响

应用异速生长模型对广西3种不同经营措施的油茶人工林生物量及其分配特征进行研究。结果表明,中耕除草+施肥、中耕除草+施肥+垦复2种抚育措施的油茶林其叶生物量、枝生物量、根生物量、果生物量和总生物量高于对照林分,嫁接换冠油茶林的叶生物量、枝生物量、根生物量和总生物量低于对照林分,但其果生物量高于对照林分;油茶人工林生态系统的总生物量除采用嫁接换冠措施的油茶人工林生物量（28.86 t·hm^-2）低于对照林分（40.60 t·hm^-2）,中耕除草+施肥（13.76 t·hm^-2）、中耕除草+施肥+垦复（20.60 t·hm^-2）2种抚育措施的油茶人工林生物量均高于对照林分（12.54、12.91 t·hm^-2）;在群落生物量分配格局方面,无论对照林分还是采用嫁接换冠、抚育经营措施的油茶人工林均为乔木层所占比例最高。其中,采用中耕除草+施肥、中耕除草+施肥+垦复2种抚育措施的油茶林乔木层生物量所占比例均高于对照林分,嫁接换冠的油茶林其乔木层生物量所占比例低于对照林分,而中耕除草+施肥、中耕除草+施肥+垦复2种抚育措施的油茶林凋落物层生物量和灌草层生物量低于对照林分,嫁接换冠油茶林凋落物层生物量和灌草层生物量所占的比重高于对照林分。乔木层生物量在各器官的分配比例均为枝干>树根>树叶,且枝干和树根占乔木层总生物量的50%以上;在考虑果实和花芽的情况下,花芽生物量所占比重最低,果实生物量所占比重在嫁接换冠油茶林仅较枝生物量和根生物的比重低。表明经营措施可以影响油茶人工林的生物量,通过抚育措施在一定程度上利于油茶人工林乔木层生物量的积累,进而提高油茶人工林生态系统的总生物量,而嫁接换冠措施对于油茶人工林生物量的影响短期表现为生物量的减少;但从经济效益的角度,无论是抚育措施还是嫁接换冠均可提高油茶果实生物量。     

卷荚相思人工林营养元素的生物地球化学循环特征

采用标准样地法对广西南宁市8年生卷荚相思Acacia cincinnata人工林的N、P、K、Ca和Mg 5种营养元素的含量、积累量、分布与生物地球化学循环进行了研究.结果表明:(1)卷荚相思不同器官营养元素含量以树叶为最高,干材最低,各器官中营养元素含量以N最高,其次是K和Ca,Mg和P最低.(2)卷荚相思人工林营养元素积累量为823.80 kg/hm2,其中乔木层、灌木层、草本层和凋落物层分别占64.86%、20.59%、5.20%和9.35%;(3)卷荚相思人工林营养元素年吸收量、归还量、存留量分别为151.30、84.48和66.82 kg.hm-2.年-1,年归还量占年吸收量的55.84%;(4)卷荚相思人工林营养元素循环系数为0.56,循环速率依次为Mg>Ca>N>K>P.     

厚荚相思人工林微量元素的生物循环

对广西高峰林场1.5～4.5年生厚荚相思人工林5种微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn和B)的质量分数、积累、分配和生物循环进行了研究.结果表明:厚荚相思不同器官的微量元素质量分数差异较大,以树叶所含有的质量分数最高,其次是树皮、树枝和树根,树干最低;各器官中微量元素质量分数以Mn和Fe最高,Cu最低.厚荚相思人工林林分微量元素积累量为3.749～14.961kg·hm~(-2),随生长过程中生物量的增加而增大;其中乔木层微量元素积累量占34.20%～41.22%,林下植被层和地表现存凋落物层微量元素积累量分别占25.31%～44.89%和16.78%～33.47%.4个林龄林木各组分微量元素年净积累量分别为0.959、1.070、1.031和1.357kg·hm~(-2)·a~(-1),年吸收量分别为1.422、3.778、4.506和4.792kg·hm~(-2)·a~(-1),年归还量分别为0.463、2.709、3.474和3.435kg·hm~(-2)·a~(-1),利用系数分别为0.989、1.413、1.248和0.777,循环系数分别为0.326、0.717、0.771和0.717,周转期分别为3.107、0.987、1.039和1.796a.因此,厚荚相思人工林微量元素利用率较低,归还速率较快,周转期较短,有利于林地地力的恢复、维持和提高.     

望天树人工林营养元素含量、积累与分配特征研究

对桂西南地区32 年生望天树人工林乔木层的N、P、K、Ca、Mg 等5 种营养元素含量、积累及分配特征进行了研究。结果表明：望天树不同组分中各营养元素含量大致为树叶>树皮>树枝>树根>树干;树叶中以N 含量最高,其他各器官中元素含量均以Ca 含量最高,其次是N、P、Mg 含量,K 含量最小。乔木层5 种营养元素累积总量达2 451.65 kg/hm2,各元素积累量表现为Ca>N>Mg>P>K,乔木层不同组分营养元素积累量表现为树干>树皮>树叶>枝枝>树根;5 种营养元素年净累积量达76.61 kg/hm2。乔木层每积累1 t干物质需要5种营养元素总量为7.12 kg,其中对Ca 的需求量最大,其次是N、Mg,对P、K 的需求最小。林下灌木层、草本层及凋落物层N、P、K 元素平均含量稍高于乔木层,3 种元素总积累量分别为7.69、13.58、64.89 kg/hm2。     

沿海沙地厚荚相思人工林养分生物循环特征

用标准木法和收获法对闽东南沿海沙地8年生厚荚相思人工林N、P、K、Ca和Mg的养分含量、积累、分配和生物循环进行研究。结果表明:5种营养元素含量以树叶为最高,干材最低,各器官营养元素含量排序为NKCaMgP;营养元素总积累量为579.21 kg/hm~2,各器官营养元素积累量排序为枝干皮叶根;各营养元素积累量排序为NKCaMgP。0~60 cm土层土壤中5种养分元素含量大小排序为CaKMgPN,厚荚相思各器官对土壤养分的富集能力排序为叶根枝皮干。厚荚相思乔木层养分年存留量为72.40 kg/(hm~2·a),年吸收量为255.25 kg/(hm~2·a),总归还量为182.85 kg/(hm~2·a)。5种元素利用系数和周转期均为KCaPNMg,循环速率为MgNPCaK,循环系数为0.72,利用系数为0.28,周转期为3.17 a。厚荚相思林5种营养元素利用效率高,循环速率快,而周转期短,有利于沙质土壤肥力的恢复和生产力的维持。     

秦岭主要林区锐齿栎林营养积累和分布的特点

秦岭锐齿栎林包括0～60 cm土层的营养元素总储量为182.644 7～394.199 0 t/hm2,土壤层的占97.96～99.39.林分的生物量为131.360～503.822 t/hm2,乔木层占92.1～99.2;植被层营养元素积累量为1 495.016～5 531.803 kg/hm2,乔木层占85.3～98.0.凋落物层现存量和营养元素积累量分别为2.897～33.999 t/hm2和104.339～1 136.536 kg/hm2.在一定范围内,随着林分密度的增加,其生物量和营养元素积累量     

杭州木荷次生林生物量的研究

杭州西湖山区北高峰南坡的木荷次生林的生物量、生长量及凋落量的调查结果表明:①林分总生物量为134.113t/hm~2,其中活植物体126.649t/hm~2;②总生物量各个层次分配比例为:乔木层80.16％,更新层5.67％,灌木层3.84％,草本层4.76％,枯落物层5.57％;③在乔木层中,干、枝和叶的生物量分别分53.591,16.996和4.835t/hm~2,占地上部分的70.95％,22.50％和6.40％,根生物量18.474t/hm~2,占该层生物量的29.76％;④全林年生长量18.474t/hm~2,乔木层12.598t/hm~2,占68.19％,更新层1.948t/hm~2,占10.54％;⑤年平均凋落量5.848t/hm~2,叶凋落量占79.49％。2～4月和8～9月分别是凋落的两个高峰季节。     

速生阶段西南桦人工林养分积累及其分配特征

对广西天峨县林朵林场速生阶段(12年生)西南桦(Betula alnoides)人工林的N、P、K、Ca、Mg 5种养分元素的质量分数、积累及其分配特征进行了研究。结果表明:1西南桦不同器官养分质量分数由高到低依次为树叶、树枝、干皮、树根、干材;树叶和干材各元素质量分数由大到小依次为N、K、Ca、Mg、P;树枝、干皮和树根中则是K(或Ca)、N、Mg(或P)。2西南桦人工林养分总储量为1 172.85 kg·hm-2,其中乔木层养分储量占87.62%,灌草层和凋落物层养分储量分别占5.91%和6.47%。3西南桦人工林乔木层养分年净积累量为85.64 kg·(hm2·a)-1,不同养分元素年净积累量由大到小依次为N、K、Ca、Mg、P;每积累1 t干物质需要5种养分元素8.40 kg,其中对N的需求量最大,P最小。     

桂西北杉木人工林的生物量积累及生产力变化

[目的]探究桂西北杉木人工林生长过程中生物量和生产力的积累过程及其变化规律,为该区域杉木人工林经营管理提供依据。[方法]以广西南丹县杉木人工林为研究对象,采用样地调查与生物量实测方法,研究了不同林龄(5、10、15、20年生)杉木人工林的生物量、年净生产力及其分配特征。[结果]不同林龄乔木层生物量在19.13～152.14 t·hm~(-2)之间,随林龄增加而增大。各林龄乔木层生物量的增长量表现为:10～15年生(51.81 t·hm~(-2))5～10年生(42.47 t·hm~(-2))15～20年生(38.73 t·hm~(-2))。随着林龄的增加,杉木人工林生物量中干材所占比例逐渐增大,而树叶和树枝所占比例逐渐减小。5、10、15、20年生杉木人工林林下植被生物量分别为1.93、1.12、1.38、2.01 t·hm~(-2),其中灌木层依次占29.02%、44.64%、47.10%和40.30%,草本层依次占70.98%、55.36%、52.90%和59.70%;凋落物层生物量依次为1.30、2.04、4.03、6.15 t·hm~(-2),随林龄增加而显著增大。杉木人工林乔木层年均净生产力依次为3.83、6.16、7.56、7.61 t·hm~(-2)·a~(-1),其中干材组成比例(37.43%～66.24%)随林龄增加而增大,树叶和树枝组成比例(5.12%～16.49%和9.20%～21.20%)则呈现相反的变化趋势。[结论]杉木人工林乔木层生物量随林龄增加而逐渐积累,其中干材所占比例随林龄增加而增大,树叶、树枝和干皮生物量所占比例随林龄增加而下降,树根生物量所占比例波动较小。桂西北杉木人工林具有较高的生物生产力水平,其不同林龄年均净生产力高于国内多数区域杉木人工林。