锥栗人工林生态系统养分特征和生物循环的研究

翁国旺

(福建省南平市建阳区林业科技中心,福建 南平 354200)



锥栗人工林生态系统养分特征和生物循环的研究

翁国旺

(福建省南平市建阳区林业科技中心,福建 南平 354200)

摘要：指出了锥栗作为南平乡土珍贵经济林树种与重要特产,在原产地之一的福建省南平市建阳区得到广泛的人工种植,是获得国家地理标志保护产品的当地少数农产品之一,给当地群众带来了具大的经济利益。针对锥栗人工林生态系统养分特征和生物循环展开了试验,通过试验地进行了测定调查,科学分析了生态系统养分和生物循环特征规律,以期指导锥栗人工栽培措施的应用途径,从而获得高产优质的产品。

关键词：锥栗人工林;生态系统;养分特征;生物循环

1引言

锥栗(Castaneahenryi)又名甜栗,俗称榛子,为壳斗科,栗属,落叶乔木。锥栗因甜、香、糯,营养丰富,颇受人们的青睐。为了能够全面的掌握优质高产的锥栗人工林栽培种植方法,南平市建阳区林业科技中心于2010年在建阳区的锥栗人工林中,对处于不同生长发育时期的锥栗设置试验标准地,定期调查测定,对锥栗人工林在不同生长发育时期的养分特征和生物循环规律进行了总结和分析,以期为锥栗原产地制订科学栽培措施提供一定的理论依据。

2试验区概况

试验区位于福建省南平市建阳区,建阳为中国锥栗之乡,传统重点产区,锥栗是当地乡土珍贵经济林树种。本区属典型的丘陵山区地貌,中亚热带季风气候,温暖湿润,年平均气温17.5 ℃,最冷月(12～1月)平均气温6.7 ℃～7.1 ℃,极端低温-8.7 ℃,年均有效积温6 000 ℃,年均降水量1 700 mm,4～6月雨量占全年的50 %,相对湿度82 %,年平均日照时数1 800 h,无霜期280 d。

3试验方法

3.1试验地选择

试验地海拔300～500m,坡度15～20°土壤为红壤,微酸性。锥栗人工林选择经营目标和方式一致,生长发育正常,处于不同生长时期的锥栗人工林,对生态养分以及生物循环进行试验分析,锥栗人工林的各项种植要素以及环境都基本相同。

3.2试验设计与指标测定

根据试验要求设置标准地调查,分别为末结果、结果初期和盛果期林分设置,并确定不同生长时期的样株观测,其中每一个试点的样株均选择3株进行定点观测,重复3次。按照一定的试验标准和规格,对每一个试点基地进行土层取样,然后进行相应的土壤化学性质测定的实验研究,从而来分析各试验基地的生态系统养分特征以及生物循环特征[1]。

3.2.1试验地样本植株分析

针对样本植株试验的相关标准,将各试验地中每一植株各部分的样品进行采集,然后对植株样品进行烘焙,待冷却后再将植株碾成粉末状,使之达到测试标准范围，再将其保存在试剂瓶中。

3.2.2试验地土壤样品分析

试验地的锥栗种植基地,在进行不同试验地的土壤养分分析时,需按照标准方法进行烘干和消煮,再按照土壤养分的分析方法进行进一步的测定。

3.3试验林种植方法

选择当地优良农家品种类型油榛主栽,嫁接苗定植,配置一定数量花期相近的授粉品种类型,一般人工栽培措施管理。

3.4试验统计方法

试验统计方法主要是采用函数统计方法,试验林种植中所采用的数据都是通过一种函数所表现出来的。

4结果与分析

4.1不同发育时期锥栗人工林生态系统养分特征分析

在未结果期,由于锥栗树不断的生长,树冠也在不断的扩展,树叶也变得更加的繁茂。叶片中N元素的含量最多,须根部的P元素含量最高,而树体的地上部分的K元素浓度最高,Ca的养分浓度变化与K相似。

在结果阶段,随着锥栗树不断的长大和树冠的扩展,使得树枝也变得更加的茂盛,而N的养分浓度在1～2m处最高,而P在根系中浓度最高的是须根,果实中含K的养分浓度要比果苞更大,而Ca的含量就比较的低。在不同层次的枝和干中的Mg的养分浓度差异不是特别明显,但是根系中的养分浓度变化最大。

在盛果期,由于树体开始大量的开花结实,叶片中的各养分浓度也在发生着变化,其中叶片中1～2m处的叶养分浓度最高,而其余器官中的养分浓度与始果初期没有明显的变化[3]。其未结果期、盛果期锥栗人工林生态系统养分浓度如表1、表2所示。

表1　未结果期锥栗人工林各部分的养分浓度

表2　盛果期锥栗人工林各部分的养分浓度

4.2不同生长发育时期锥栗人工林生物循环分析

4.2.1未结果期锥栗人工林的生物循环

由于在锥栗树木生长的过程中,锥栗根系从土壤中吸收养分,然后供给树体吸收生长发育所需的各项养分,同时也可以依据落叶和落花将养分归还给土壤,这些吸收和归还的过程,从一定程度上构成了养分的生物循环。将锥栗人工林试验地植株从土壤中吸收的养分称之为吸收量,而落花和落叶则为归还量,可通过关系式将锥栗人工林的生物循环特征进行表述,吸收量=存流量+归还量+输出量。

锥栗人工林在生长的过程中需要大量的元素:N、P、K、Ca、Mg等等。在未结果期中N的吸收量最大,其中存流量和归还量也是最大值,而且Ca和P的吸收量和存留量以及归还量平均值都是最小的。从数据结果上分析,未结果时期成为锥栗人工林营养生长期,此时期的锥栗人工林生物循环状态比较活跃。

4.2.2结果初期锥栗人工林生物循环

锥栗人工林经过一定时间的营养生长之后,逐渐开始进入到结果初期。随着开花结实,树木需要的元素在用量上也不断的增加,而且落花和落叶的营养又能够补给土壤,实现了生物循环的规律。由于锥栗人工林在结果初期的部分元素含量为现储存量,需通过年归还量和年输出量的总和来确定周转期。

4.2.3盛果初期锥栗人工林生物循环

由于锥栗人工林在生长的过程中,经过不断的开花结实,树体中的各部分已经在进一步生长发育,逐渐开始进入大量开花结果的时期。由于开花结实会消耗大量的养分,各元素之间的生物循环效率不断的加快,而且锥栗属于落叶树种,落叶也含有丰富的营养元素。盛果初期,各元素的循环速率加大,而周转期则相应的有所消弱。

5结语

锥栗人工林中的养分元素存留量从未果期到盛果期不断的增大,从一定程度上能够反映出树体各部分器官中的养分处于一种逐渐积累的过程。从循环速率的结果来看,从未果期到盛果初期养分各元素呈增大趋势,而且与树体各时期的生长规律保持一致性。

锥栗人工林生态系统归还量的大小是维持系统养分动态平衡的重要因素,养分系统中输出量的增多是由于果实产量增加所导致,而归还速率则反映了各个不同生长发育期元素吸收量和归还量的比率,从一定程度上有效的促进了生态系统中养分元素的吸收。

对锥栗人工林生态系统养分特征和生物循环规律进行研究,能够更加有利于指导林业的经营,可根据林下植被部分养分的循环特征以及土壤管理,建立适合自身锥栗人工林的营养管理方案。对锥栗人工林生态系统的各生长时期养分特征以及生物循环进行深入的研究,科学合理地掌握和利用锥栗人工林生态系统的各项因子特性,为锥栗人工林的发展提供了可靠的理论依据和实践依据。

参考文献：

[1] 夏菁,魏天兴,陈佳澜,等.黄土丘陵区人工林养分循环特征[J].水土保持学报,2010,24(3):89～93.

[2] 杨丽丽,文仕知,何功秀,等.长沙市郊枫香人工林微量元素分布与生物循环特征[J].中南林业科技大学学报,2011,31(12):85～91.

[3] 肖洋,陈丽华,余新晓,等.北京密云2种人工林氮磷钾的生物循环特征[J].中国水土保持科学,2010,8(4):45～50.

中图分类号：S664.2

文献标识码：B

文章编号：1674-9944(2016)01-0087-02

作者简介：翁国旺(1963—)，男，福建建阳人,工程师,主要从事经济林科学技术推广工作。

收稿日期：2015-11-13