摘要
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7a)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14.08~300.86t·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1~3a生中比例呈增长趋势,3~5a生中呈下降趋势,在5~7a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;5~7a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7a生有机C、N、P、K平均含量为476.6±8.19g·kg-1、6.24±1.68g·kg-1、0.98±0.12g·kg-1、3.46±0.60g·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14.99~19.66g·kg-1,表现为2a>5a>3a>7a>1a;N含量为1.07~1.31g·kg-1,表现为2a>3a>1a>7a>5a;P含量为0.69~0.82g·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0.33~0.82g·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。