尾巨桉和厚荚相思人工林细根主要营养元素贮存量及其季节动态研究

覃林波，蓝珠剑

(广西壮族自治区国有东门林场，广西 崇左 532108)



尾巨桉和厚荚相思人工林细根主要营养元素贮存量及其季节动态研究

覃林波，蓝珠剑

(广西壮族自治区国有东门林场，广西 崇左 532108)

摘要通过对广西东门林场某分场5年生尾巨桉和厚荚相思人工林细根主要营养元素(N、P、K、Ca、Mg)贮存量及其季节动态进行的研究，结果表明：尾巨桉、厚荚相思人工林细根5种营养元素贮存量随季节不同而存在差异。不同季节尾巨桉人工林细根营养元素贮存量大小次序为夏季(6.514 kghm-2)>秋季(6.452 kghm-2)>春季(5.089 kghm-2)>冬季(4.524 kghm-2)；厚荚相思人工林细根相应为夏季(13.920 kghm-2)>秋季(11.523 kghm-2)>春季(3.620 kghm-2)>冬季(2.902 kghm-2)。

关键词尾巨桉；厚荚相思；细根；营养元素

Storage Amount of Fine-Roots for Main Nutrients ofEucalyptusurophylla×

E．grandisandAcaciacrassicarpaPlantation and Their Seasonal Dynamics

Qin Linbo，Lan Zhujian

(State-Owned Dongmen Forest Farm, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Chongzuo 532108,China)

AbstractStorage of main nutrients (N，P，K，Ca & Mg) of fine root of five-year-oldEucalyptusurophylla×E.grandisandAcaciacrassicarpaplantation in a certain sub-farm of Dongmen Forset Farm in Guangxi Zhuang Autonomous Region and its seasonal dynamics were studied. Result shows that there is difference on the storage amount of five main nutrient elements of the fine roots varied from seasons betweenEucalyptusurophylla×E．grandisandAcaciacrassicarpa. The storage amount of the nutrient elements of the fine roots forEucalyptusurophylla×E.grandisvaried from seasons ranks as summer (6.514 kghm-2)>autumn(6.452 kghm-2)>spring(5.089 kghm-2)>winter(4.524 kghm-2), and that ofAcaciacrassicarparanks as summer(13.920 kghm-2)>autumn(11.523 kghm-2)>spring(3.620 kghm-2)>winter(2.902 kghm-2).

Key wordsEucalyptusurophylla×E．grandis;Acaciacrassicarpa; fine root;nutrients

细根是森林生态系统生物量和养分库中重要的动态组成部分，是研究森林生态系统能量流动和物质循环的关键环节，在森林生态系统能量流动和物质循环中起着极为关键的作用[1]。因此很有必要在我国开展细根方面的系统研究。

我国热带、亚热带森林是世界上典型的地带性植被，对全球变化极其敏感，在日益加剧的全球变化进程下，对森林生态系统具有广泛的影响，一方面通过改变环境因素如温度、降水等来影响森林生态系统的生物量和生产力，另一方面通过改变生态系统的结构来影响其各种功能[2]。桉树和相思树主要分布在我国南方地区，尤其是桉树，在我国热带、亚热带地区的森林体系中起着极其重要的作用。尾巨桉和厚荚相思分别是桉树和相思树的代表性树种之一，因此，研究两树种细根的主要营养元素贮存量及其季节动态，对于掌握两种森林生态系统的生产力和营养元素贮量及其分配特点，进行科学的经营管理均具有重要指导意义。

1试验地及林分概况

试验地位于广西东门林场某分场，属南亚热带季风气候，年平均温度21.8 ℃，极端最高气温40 ℃，极端最低气温-2 ℃，≥10 ℃年积温约7 200 ℃，年平均降雨量1 200～1 500 mm，降雨多集中在5—9月，年蒸发量1 250～1 620 mm，年日照时数1 450～1 650 h，相对湿度大约79%。标准地位于山坡中部，海拔高度200 m，坡度25～28°，东南坡，土壤类型为砂页岩发育形成的赤红壤，土壤厚度在70 cm以上，质地为重壤至轻黏，保水保肥尚好。土壤呈酸性，平均pH值为4.41±0.29，土壤中含氮较充足，而磷、钾、硼、锌不足。土壤腐殖质层厚度15～20 cm。

试验地前茬林分均为杉木纯林。2009年年底砍伐，经炼山和整地后，于2010年5月，分别用尾巨桉营养苗和厚荚相思实生苗种植，造林密度分别为1 667株hm-2和1 140株hm-2。2014年4月调查时，尾巨桉人工林林相整齐，郁闭度为0.80，经自然稀疏和间伐后林分保留密度为1 330株hm-2，林分平均树高为17.8 m，平均胸径13.2 cm，林下植被以五节芒、蔓生莠竹等为优势，此外还少量分布有木姜子(Litseapungens)、越南悬钩子、盐肤木(Rhuschinenesis)和路边青(Clerodendrumcyrtophyllum)等70%，凋落物层厚度约2.2 cm，其中枯枝占40%以上为主。厚荚相思人工林林相整齐，郁闭度为0.80，经自然稀疏和间伐后林分保留密度为900株hm-2，林分平均树高为14.6 m，平均胸径12.4 cm，林下植被以潺槁树(Litseaglutinosa)、毛桐(Mallotusbarbatus)、越南悬钩子(Rubuscochinchinensis)等为优势，此外还少量分布有五节芒(Miscanthusfloridulus)、蔓生莠竹(Microstegiumvegans)和东方乌毛蕨(Blechnumorientale)等，覆盖度约70%，凋落物较多，厚度约3.2 cm，其中凋落叶约占90%。

2研究方法

2.1试验地的设置和细根生物量的测定

在尾巨桉和厚荚相思人工林中选择立地条件相似地段，设置10 m×10 m的标准地各3块，于2014年4月(春)、7月(夏)、10月(秋)和2015年1月(冬)分别在各标准地用内径为5 cm的土钻在样地内顺等高线走“Y”形等距离采集0～40 cm土样，带回室内在2 mm网筛上冲洗, 捡出粗度≤2 mm的根(即细根)，漂洗干净、风干后装入帆布袋中于85 ℃烘箱中烘至恒质量,测定含水量,计算细根干质量。

2.2细根样品的处理与营养元素分析

细根样品的处理：将已经85 ℃烘至恒重的细根样品用微型植物样品粉碎机粉碎，并通过0.5 mm筛孔，然后装入玻璃瓶中保存备用。

营养元素分析：样品中N含量采用浓H2SO4-HCIO4-氨气敏电极法测定[3]，P含量用钼锑抗比色法测定，K含量用火焰光度计法测定，Ca、Mg含量用原子吸收光谱法测定[4]。

3结果与分析

从图1可以看出，尾巨桉和厚荚相思人工林细根营养元素总贮存量全年变化也表现为单峰型，峰值出现在夏季，其次为秋季和春季，最低值出现在冬季，但两树种之间存在明显差异。在春季，厚荚相思细根营养元素的总贮存量(3.620 kghm-2)略低于尾巨桉(5.089 kghm-2)；到了夏季，虽然两树种细根营养元素总贮存量都有所上升，但是厚荚相思细根营养元素总贮存量上升的速度很快，明显超过了尾巨桉的上升速度，尾巨桉和厚荚相思的营养元素总贮存量分别为6.514 kghm-2和13.920 kghm-2，很明显，厚荚相思的营养元素总贮存量超了过尾巨桉的两倍；到了秋季两树种细根营养元素总贮存量都是下降，厚荚相思下降的幅度大于尾巨桉，但是厚荚相思细根营养元素总贮存量(11.523 kghm-2)还是很明显大于尾巨桉(6.452 kghm-2)；在冬季两树种营养元素总贮存量还是继续下降，因厚荚相思下降的幅度远大于尾巨桉，故冬季厚荚相思营养元素总贮存量(2.902 kghm-2)较小，以致小于尾巨桉(4.524 kghm-2)。总的来看，在四个季节中，两树种细根营养元素总贮存量随季节变化都是呈现先上升后下降的趋势，只是厚荚相思细根营养元素总贮存量的变化幅度比尾巨桉更大。

图1尾巨桉和厚荚相思人工林细根

5种营养元素总贮存量的季节变化

4结论与讨论

尾巨桉和厚荚相思人工林细根营养元素总贮存量随季节变化而变化，两树种存在的差异很明显，尾巨桉的季节变化幅度小，厚荚相思的季节变化幅度大，跟两树种细根生物量的变化趋势是一致的。

厚荚相思细根春季和冬季的总贮存量比尾巨桉稍小，而夏季和秋季的总贮存量比尾巨桉要大得多，其在夏季的最大值(13.920)是冬季的最小值(2.902)的4.8倍，所以其季节动态变化差异很大。从各营养元素的贮存量来看，尾巨桉细根由高到低的大致情况是：Ca>K>N>P>Mg，厚荚相思细根相应是：Ca>N>K>P>Mg，两者都是跟其营养元素含量的大小规律相一致，但由于季节不同，气温和降雨量也不同，会有一定季节性的动态变化，但变化的幅度不是很大。

由以上的结果分析可以看出，细根各营养元素含量或贮存量，都是厚荚相思人工林在四季的变化要比尾巨桉人工林的变化大。出现这种结果可能是由于不同树种的细根生长特性和生物生理学特性不同所致。

参考文献：

[1] 杨玉盛，陈光水，林鹏，等.格氏拷天然林与人工林细根生物量、季节动态及净生产力[J].生态学报，2003，23(9):1719-1731

[2] 李凌浩，林鹏.武夷山甜储林细根生物量和生长量研究[J].应用生态学报，1998，9(4):337-344

[3] 何斌，温远光，梁宏温，等. 英罗港红树植物群落不同演替阶段植物元素分布及其与土壤肥力的关系[J]. 植物生态学报，2002, 26 (5) :518-524

[4] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[J]. 北京:中国农业科技出版社，1999：308-322

中图分类号：S792.39

文献标识码：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.02.016

文章编号:1005-5215(2016)02-0043-02

作者简介：覃林波(1987-)，男，广西上林人，大学，助理工程师，现从事营造林和林业调查规划设计工作.

收稿日期：2015-11-12