不同林龄尾巨桉人工林C、N、P、K生态化学计量特征

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ares_ding
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为了深入了解林龄差异对尾巨桉人工林生长影响,揭示植物生长的特性以及与限制性元素之间的相关关系,研究尾巨桉人工林在生长过程中与化学元素间的定量关系,本文选取雷州半岛5个林龄(1,2,3,5和7 a)尾巨桉林研究其生物量分配特征和生态化学计量特征,采用样方收取法、分层切割法和解析木剖析法测定其生物量大小和生态化学计量特征。研究结果:1.5个林龄尾巨桉生物量分配特征尾巨桉林随着林龄的增大总生物量也随之而增加,总生物量变化区间为14.08300.86 t·hm-2之间变化。各个林龄中乔木生物量占总的生物量38.71%91.52%,且随着林龄的增加生物量不断增大;林下的灌木层、草本层和凋落物层所占比例基本随林龄增加而减小,分别占4.84%20.1%、1.56%24.09%、2.84%25.85%。乔木层中树干所占比例最大,为24.95%66.84%,在13 a生中比例呈增长趋势,35 a生中呈下降趋势,在57 a生中又逐渐增加;叶、枝、根、皮分别占2.37%23.67%、8.9%20.73%、17.35%30.5%、4.55%8.08%,随林龄的增加而表现各异;57 a生尾巨桉生物量较其他人工林树种生物量高,是一种生长比较快、碳汇潜力较大的优良造林树种。2.5个林龄尾巨桉树体各器官的生态化学计量学特征1、2、3、5和7 a生有机C、N、P、K平均含量为476.6±8.19 g·kg-1、6.24±1.68 g·kg-1、0.98±0.12 g·kg-1、3.46±0.60 g·kg-1,其中,有机C随着林龄变大呈先降后升的变化趋势,全N随着林龄的变大含量呈不断减小趋势,全P随着林龄的变大呈先上升后降低趋势,全K随着林龄的变大呈先降低后升高的变化趋势;在各个器官中,有机C含量是最大的,其中,叶的有机C含量达到518.28±6.33,P含量最小,其中根的全P含量最低,为0.58±0.06,在N中,干的含量为最低,为2.4±0.36,叶的含量最高,为18.59±0.68,在K中,干的含量最低,为1.33±0.16,叶的含量最高,为7.27±0.23;在5个林龄中,C:N、C:P、C:K、N:P、N:K平均比值分别为152.50±14.34、635.24±50.81、229.88±21.50、6.08±0.48、1.76±0.10;在各器官元素比中,c:p比值最高,其中,根的c:p比值最大,为1055±183.30,p:k的比值最小,其中,叶的p:k比值最低,为0.21±0.01。3.5个林龄下土壤和凋落物之间化学计量学特征5个林龄中土壤有机c在0-60cm土层中含量为14.9919.66g·kg-1,表现为2a>5a>3a>7a>1a;n含量为1.071.31g·kg-1,表现为2a>3a>1a>7a>5a;p含量为0.690.82g·kg-1,在1a生中含量最高,在5a生中含量最低,无差异性;k含量为0.330.82g·kg-1,在2a生中含量最高,在5a生中含量最低。土壤元素含量随着林龄的变大变异性很大,土壤c:n比变化区间是9.1-22.03,在不同林龄中无差异性;土壤c:p比变化区间是16.14-38.06,在3、5和7a生中的40-60cm的土层中呈极显著性差异;土壤c:k比变化区间是6.73-41.94,在3a生中40-60cm的土层中呈极显著差异;土壤n:p比值变化区间是1.02-2.06,在5a生中40-60cm的土层中呈极显著差异;凋落物有机c、n和p在1a生含量最高,分别为497.37±41.80、9.18±0.36和0.69±0.11,随着林龄的增加不断减小到7a生又增大,k随着林龄的增加先减小后增大再减小,除了n在不同林龄中表现出极显著差异,其他无差异性;c:n随着林龄的增大表现出极显著性差异,c:n、c:p随着林龄的增加先增大后减小;c:k、n:k和p:k随着林龄的增加先增大后减小再增大;n:p随着林龄的增加先减小后增大再减小。凋落物和土壤有效养分之间无相关性,与土壤中的有机c呈极显著性负相关,与全n呈显著性负相关。综上,尾巨桉生物量在5a生和7a生时达到最大值,随着林龄的增加生物量也得到增大,尾巨桉叶片的n:p比值表明了尾巨桉在生长过程中受到n素的限制,受p的限制性较小,在土壤中有机c和k则是主要的影响元素,在尾巨桉生长过程中应注意合理调控元素分配,以提高林地的生产力。
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