不同配方施肥对杉木人工林幼林生态化学计量特征的影响

【目的】生态化学计量法是探索耦合元素平衡和循环的有效工具(如氮、碳、和磷等),研究不同配方施肥对湖南会同杉木人工幼林C、N、P化学计量特征的影响,为杉木人工林生态系统经营与管理提供科学依据。【方法】以“3414”配方施肥为基准,在湖南省会同县生态站林场2年生杉木人工林内设置14个不同配方施肥处理,分别在施肥前、施肥12个月后采集0~10 cm表层土壤样品及杉木根、枝、叶样品,采用电位法测定土壤pH值,重铬酸钾加热法测定土壤、植物的有机碳含量,凯氏消煮法测定土壤、植物的全氮含量,钼锑抗比色法(HClO4—H2SO4)测定土壤、植物的全磷含量,运用单因素方差分析法和Pearson相关分析法分析杉木人工林幼林生态化学计量比的差异及其相关性。【结果】1)施肥明显改变土壤化学计量特征。与CK相比,不同配方施肥处理土壤C含量无显著变化,土壤N、P含量有不同程度的变化,在处理J(N3P2K2)和处理E(N2P2K2)分别观测到土壤N、P含量的最大值。2)配方施肥显著改变杉木幼龄林根、枝、叶化学计量特征。3)配方施肥后,土壤N∶P低于全国平均水平(9.3),说明影响试验地土壤生产力的主要限制因子是N;叶片、枝干N∶P变化区间分别为12.15~13.89、8.73~10.07,说明叶片、枝干生长也主要受N的影响。4)土壤C、N、P计量值对杉木人工林幼林的计量值具有一定影响,但对叶的影响相对较弱。5)处理J(N3P2K2)施肥效果最为显著,表层土壤及叶片的N含量分别比CK提高28.36%和5.58%,枝的N、P含量分别比CK提高11.00%和28.13%,根的N、P含量分别比CK提高53.86%和4.92%。【结论】适宜的配方施肥能显著改善土壤质量,提高林木对肥料的利用效率。基于“3414”试验,可知土壤,叶片,枝干和根系全氮均高于CK,氮是限制该试验地杉木人工林幼林林木生长及土壤生产力的因子之一。每株杉木幼树施用150 g氮肥、100 g磷肥、100 g钾肥的配方施肥模式(处理J)效果最为显著。