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杉木是我国南方特有的速生用材树种,在人工林生产实践中具有举足轻重的作用,红心杉是江西特产的优良杉木变异类型之一,红心率高,材质优良,是上等的装饰和建筑用材。红心杉不仅具有重要的经济价值,更具有重大的生态价值,红心杉的开发利用和保护越来越受到人们的重视。本研究以江西省安福县陈山林场26年生红心杉人工林为研究对象,采用野外标准地调查和室内养分分析等方法,对陈山红心杉的生物量、养分的积累与分配进行研究,比较分析了红心杉心材与边材养分的差异。得到了以下主要研究结果:(1)生物量的积累与分配:林分各层生物量分布情况为:乔木层>红心杉凋落物层>其它凋落物层>灌木层>草本层。乔木层各器官生物量分布为:树干边材>树干心材>树根>树皮>树枝>树叶。不同径级立木生物量呈正态分布,16-18 cm径级生物量达到最大,占所有径级立木的19.6%。灌木和草本层生物量分别为2.54 t/hm~2和1.89t/hm~2。26年生红心杉人工林生物量总量为171.58t/hm~2。(2)大量元素含量:①乔木层大量元素平均含量为:C>N>Ca>K>Mg>P;树皮和树叶却表现为C>N>Ca>K>P>Mg;不同器官中C元素含量为树干>树根>树叶>树枝>树皮,N、Mg和P元素含量为树叶>树枝>树皮>树根>树干,K和、Ca元素含量为树叶>树皮>树枝>树根>树干;除C元素外,其余大量元素含量均是树干边材高于树干心材;根部大量元素含量随着根径的增大而降低。②灌木层大量元素平均含量为C>N>Ca>K>Mg>P;除Ca元素外,其余大量元素含量均是地上大于地下部分;草本层大量元素含量排列顺序为C>N>K>Ca>Mg>P;所有大量元素含量均是地上部分大于地下部分;③红心杉凋落物大量元素含量排列顺序为C>N>Ca>Mg>K>P;其它植物凋落物大量元素含量排列顺序为C>N>Ca>Mg>K>P;④土壤中大量元素含量排列顺序为C>K>Mg>N>Ca>P。(3)微量元素含量:①乔木层微量元素平均含量为:Mn>Fe>Ba>Zn>Sr>Sn>Cu>Li>As>Ti;根系中细根微量元素含量比粗根含量高;树干边材和心材中的Sn、As、Cu和Ti元素含量均是心材高于边材,Sr、Ba、Fe、Li、Mn和Zn含量则是边材高于心材:②灌木层微量元素平均含量为:Mn>Fe>Ba>Zn>Sr>Ti>Cu>Li>As>Sn;微量元素Sn、Ba、Cu、Li、Mn和Zn的含量均是地上大于地下部分,而Sr、As、Fe和Ti元素含量均是地下大于地上部分;草本层微量元素含量排列顺序为:Fe>Mn>Ba>Zn>Sr>Ti>Cu>Li>As>Sn;微量元素Sr、As、Mn和Zn元素含量均是地上大于地下部分,而Sn、Ba、Cu、Fe、Li和Ti的含量均是地下大于地上部分;③红心杉凋落物微量元素含量排列顺序为:Fe>Mn>Ba>Zn>Sr>Ti>Cu>As>Sn>Li;其它凋落物微量元素含量排列顺序为:Fe>Mn>Ba>Zn>Sr>Ti>Cu>Li>As>Sn;④土壤微量元素含量排列顺序为:Fe>Mn>Zn>Ba>Li>Cu>Sr>Sn>Ti>As。(4)大量元素积累与分配:①整个林分大量元素的积累量为105445.33 kg/hm~2。林分不同层次大量元素分配格局为,乔木层>红心杉凋落物>灌木层>其它凋落物>草本层;②红心杉人工林乔木层大量元素积累量共计98884.21 kg/hm~2;各器官大量元素积累量的排列顺序为树干边材>树干心材>树根>树皮>树叶>树枝;乔木层大量元素积累量顺序为C>N>Ca>K>Mg>P;③灌木层大量元素总积累量为1435.12 kg/hm~2;草本层大量元素总积累量为954.45 kg/hm~2。④红心杉凋落物大量元素的总积累量为2990.35 kg/hm~2;其它凋落物大量元素的总积累量为 1181.19 kg/hm~2。(5)微量元素积累与分配:①林分微量元素的积累总量为57.90 kg/hm~2。林分中不同层次微量元素分配格局为,乔木层>红心杉凋落物>其它凋落物>灌木层>草本层;②红心杉人工林乔木层微量元素积累量共计33.06 kg/hm~2。各器官微量元素积累量排列顺序为树叶>树皮>树干边材>树枝>树根>树干心材;③灌木层微量元素总积累量为2.67 kg/hm~2;草本层微量元素总积累量为2.29 kg/hm~2。④红心杉凋落物层微量元素总积累量为13.48 kg/hm~2;其它凋落物层微量元素总积累量为6.39 kg/hm~2。本研究结果为能够红心杉人工林生态系统的物质循环的研究提供基础数据,从而为红心杉的森林培育和可持续经营管理提供理论支撑,也为红心杉人工林的开发利用以及充分发挥其生态效益和经济效益提供理论指导。