觀光木人工林生長特性及碳與營養(yǎng)元素研究.pdf

1、以12年生觀光木人工林生態(tài)系統(tǒng)作為研究對象,采用了平均木法調(diào)查研究了觀光木生物量,估算了其生產(chǎn)力;通過樹干解析法分析其胸徑、樹高和材積生長規(guī)律并建立數(shù)學(xué)模型;并分析了觀光木人工林生態(tài)系統(tǒng)碳及營養(yǎng)元素含量、儲量及其分配格局,最后討論了喬木層和土壤層碳與N、P、K、Ca、Mg等的計量學(xué)特征。結(jié)果表明:
　　(1)觀光木人工林生態(tài)系統(tǒng)植被層總生物量為122.49t/hm2,其中喬木層生物量為121.68t/hm2,林下灌草層及凋落物層僅

2、為0.03、0.78t/hm2。速生階段觀光木人工林喬木年凈生產(chǎn)力為10.14t/(hm2.a)。
　　(2)觀光木樹高、胸徑和材積總生長量均隨著林齡而增加,年均生長量和連年生長量均表現(xiàn)為前7年增加迅速;胸徑則在第4年出現(xiàn)高峰期。觀光木人工林在前7年處于迅速生長期,隨后生長速度保持穩(wěn)定,12年內(nèi)觀光木仍處于快速生長期。觀光木樹高、胸徑和材積分別用模型Y=17.4842/((1-1.2052*e(-0.159853*T))(1/-0

3、.630847))、Y=14.5843*(1-e(-((T+1.7973)/6.6281)^2.5721))和Y=0.167329/((1-1.3196*e(-0.196630*T))(1/-0.263659))方程來進行估算。
　　(3)觀光木各器官碳素含量介于394.31～506.39g/kg之間,排序為根蔸>粗根>干>枝>葉>中根>皮>細根,各器官碳含量達到極顯著差異。林下灌草、凋落物含量分別為362.13、380.20g/

4、kg,均低于喬木層;土壤層0~20、20~40、40~60、60~100cm碳素含量分別為17.54、6.91、5.31、4.13g/kg。5種營養(yǎng)元素含量中,觀光木平均(加權(quán)平均)含量總體表現(xiàn)為 N>Mg>K>Ca>P,灌草層為N>K>Ca>Mg>P,凋落物與土壤均表現(xiàn)為N>Ca>K>Mg>P。
　　(4)觀光木人工林生態(tài)系統(tǒng)總碳儲量為159.04t/hm2,其中喬木層、灌草層、凋落物層及土壤層分別占38.26％、0.01%、0

5、.19%、61.54%,生態(tài)系統(tǒng)中碳庫主要是土壤層,其次是喬木層,喬木層年凈固碳量為6.32t/(hm2.a),年凈碳素積累量為5.01t/(hm2.a)。
　　(5)觀光木人工林生態(tài)系統(tǒng)N、P、K三種種營養(yǎng)元素總儲量為320.68 t/hm2,土壤層占了99.71%。喬木層5種營養(yǎng)元素總儲量為1.30t/hm2,年凈積累總量為108.06kg/hm2.a-1,5種營養(yǎng)元素積累量大小依次表現(xiàn)為N>Ca>K>Mg>P。速生階段的觀光

6、木平均每生產(chǎn)1t干物質(zhì)所需的5種營養(yǎng)元素總量為10.66Kg,利用效率大小依次為P>Mg>K>Ca>N。
　　(6)喬木層C與Ca含量呈不顯著的正相關(guān);C與N、P、K呈不顯著的負相關(guān)。C與 Mg則達到了極顯著的負相關(guān),可以用三次多項式Y(jié)=514.958-0.106X-3.602E-8X3模型來模擬;土壤層中碳與N具有極顯著的正相關(guān),可用方程Y=-12.442+29.315X-6.543X2來模擬,二者具有極好的耦合性;C與K為顯著