黄土丘陵区不同林龄刺槐养分利用特征和林分质量研究

【目的】刺槐因其固氮能力强、生长速度快和耐贫瘠等特点,被引入黄土高原进行水土保持和生态修复。研究黄土丘陵区不同林龄刺槐人工林的养分利用特征和林分质量,以期为该地区人工林的林分质量评价与合理经营提供理论依据。【方法】调查了黄土丘陵区纸坊沟流域13、25、33和43年林龄刺槐人工林的林分结构及林下植被多样性,测定了刺槐叶、枝、根和土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,并计算了刺槐叶片的养分利用效率和再吸收效率及各器官N、P的化学计量内稳性,用于分析各林龄刺槐人工林的林分质量指数。【结果】(1)叶片和土壤的N、P含量随林龄的增加显著升高(P<0.05),4个林龄刺槐叶片的N∶P均大于20。叶片的N、P利用效率随林龄的增加显著降低,N、P再吸收效率随林龄的增加显著升高(P<0.05),且叶片P的养分利用效率和再吸收效率均高于N。(2)刺槐各器官的N、P和N∶P的内稳性及林下植被多样性指数在林龄25年时均达到最大。(3)25年林龄刺槐人工林的林分质量指数显著高于其他林龄(P<0.05)。【结论】不同林龄刺槐的生长主要受P的限制,刺槐通过调整养分利用特征改变了各器官N、P含量及其内稳性。25年林龄刺槐各器官较高的N、P和N∶P的内稳性以及林下植被多样性,导致了该林龄最高的林分质量指数。