油松人工林密度与养分循环关系的研究

该文以北京市八达岭林场37年生油松人工林为研究对象,以每木检尺、树干解析和化学分析的数据为基础,对不同密度类型(900、1500、2000株hm2)林分Ca、K、Mg、Cu、Fe、Mn、P、Zn8种养分元素的循环状况进行分析比较.结果表明:密度为1500株hm2的林分,其林木各器官中的养分积累量、林分养分的吸收和利用效率均处于较高水平.因此得出结论,在八达岭地区最合理的油松人工林成林密度应是1500株hm2左右.

秦岭松栎林带生物量及其营养元素分布特征

秦岭锐齿栎林、油松林和华山松林 (包括 0～ 60cm土层 )营养元素总贮量达 2 9 2 50 0～ 390 1 739t·hm-2 ,其大小为锐齿栎林 >华山松 >油松林 ,土壤中营养现贮量占系统总量的 93 1 0 %～ 99 39% ,植被层和凋落物层仅占 0 57%～ 3 0 0 %和 0 1 0 %～ 1 99% ;3林分乔木层生物量、木材蓄积量和营养元素积累量平均值分别为 1 2 0 4 83t·hm-2 、1 2 9 384m3·hm-2 和 1 2 2 6 9kg·hm-2 ,锐齿栎林 >油松林 >华山松林。 3林分林下植被层生物量现存量和营养元素积累量平均值分别为 1 553t·hm-2 和 53 1kg·hm-2 ,锐齿栎林最大 ,华山松林最小。林下凋落物现存量和营养元素积累量平均值分别为 1 7 4 75t·hm-2 和 50 2 5kg·hm-2 ,3林分凋落物现存量、营养元素含量及其积累量都存在明显的差异。锐齿栎林、油松林和华山松林营养元素年吸收量、归还量、存留量和平均归还率分别为 334 4、1 4 7 2和 2 64 3,1 95 5、66 9和 84 1 ,1 38 8、80 4和 1 80 2kg·hm-2 和 0 585、0 4 54和 0 31 8,3林分各营养元素的年吸收量、归还量和存留量也存在一定的差异。锐齿栎林干和皮中Ca和Mg含量远远高于油松林和华山松林的 ,锐齿栎林多代连作势必导致营养元素的大量流失 ,特别是Ca和Mg ,会破坏土壤原有离子动态?

林分密度对华北土石山区油松人工林土壤有机碳及养分特征的影响

以木兰围场国有林场管理局实施间伐后6种保留密度下(540、650、1 084、1 104、1 408和1 860株/hm2)油松人工林为研究对象,研究各土层的土壤有机碳和N、P、K等养分元素含量及其相关关系。研究结果显示:(1)土壤有机碳含量和碳密度垂直递减特征明显,均随土壤深度的增加而显著减小,当林分密度由540株/hm2增加到1 860株/hm2时,土壤有机碳含量及碳密度变化规律不尽一致,其分布区间分别为10.56～21.21 g/kg,与5.48～11.70 kg/m2;(2)林分密度对土壤有机碳及碳密度有显著的影响,1 408株/hm2油松林下土壤有机碳含量及碳密度分别与650株/hm2和1 860株/hm2油松林下土壤有机碳含量及碳密度呈显著性差异,而其它林分密度间无显著差异。当林分密度为1 104株/hm2时,各土层土壤全N和P、K的有效量及全量均保持在一个相对较高的水平,在0～60 cm深度土壤全N、全P、全K、有效P和速效K含量均值均达到最高,分别为1.38 g/kg、0.34 g/kg、32.75 g/kg、33.10 mg/kg和118.85 mg/kg;(3)不同林分密度、不同土层土壤有机碳含量、碳密度与土壤全N及P、K的全量和有效量的相关显著性有差异,对整个土壤剖面而言,土壤有机碳含量及碳密度与土壤全N、全P、速效K均呈显著或极显著正相关;(4)在本研究林分密度范围内,从林地土壤固碳的角度,建议将油松人工林的林分密度控制在1 104株/hm2。

黄河流域秦岭主要林分凋落物的水文生态功能

用水量平衡场和收获法研究了秦岭松栎林带主要林型凋落物在生态系统水分循环和营养循环中的功能。26龄锐齿栎林、24龄油松林和24龄华山松林凋落物现存量平均值为17.475t/hm2,排序为华山松林>油松林>锐齿栎林。3种林分年凋落物平均值为4.179t/hm2,前者是后二者的1.4倍,但凋落物现存量不及后二者一半。生长季节,3种林分凋落物层蓄留量平均值为44.81mm,占同期大气降水量的4.47%,阔叶林较针叶林高。地面蒸发量及其蒸发率为:无林裸地>阔叶林地>针叶林地,无凋落物覆盖>凋落物覆盖;针叶林地表蒸发季节变化相对稳定,阔叶树的变化较大。3种林分凋落物N、P、K、Ca和Mg含量平均值分别为1.08%、0.07%、0.37%、1.37%和0.21%,锐齿栎林较大,油松林和华山松林则差异不大。凋落物主要营养元素积累量平均值为502.5kg/hm2,排序为:油松林>华山松林>锐齿栎林。锐齿栎林、油松林和华山松林5种营养元素年吸收量、归还量分别为334.4kg/hm2和147.2kg/hm2,195.5kg/hm2和66.9kg/hm2及138.8kg/hm2和80.4kg/hm2,不同林分营养元素的年吸收量和归还量也存在一定差异。锐齿栎林不仅对林地营养元素要求较高,而且循环较快。

黄土丘陵区油松人工林与天然林养分分布和生物循环比较

对黄土丘陵区油松人工林和天然林的养分积累与分配以及养分循环特征进行了比较研究,结果表明:(1)油松林各组分养分含量的变化趋势为:针叶>树枝>树皮>树根>树干;地上部分的养分在针叶、树枝、树干和凋落物中呈:Ca>N>K>Mg>P(林型Ⅰ的针叶、枝干和林型Ⅳ的树枝N含量较其它元素含量高),而在土壤层中呈:Ca>K>Mg>N>P;不同林型内各养分含量因林龄的不同而有差异。(2)油松林生态系统中养分总贮量的80.83%～98.81%集中在土壤组分中,乔木层养分量占总贮量的0.76%～5.52%,林下植被层和凋落物层的养分贮量分别占系统总贮量的0.05%～0.17%和0.38%～3.48%。人工油松林的养分贮量随抚育林龄的增加先升后降,30a时养分贮量最大,50a时养分贮量明显降低,其中N素衰减较其它养分快(30龄油松林是50龄油松林的4.23倍)。(3)油松林地上部分养分贮量主要集中在针叶,且随着抚育林龄的增加,针叶不但贮量增加而且占地上各组分总贮量比例也增大,树枝和树干只是绝对贮量增加,但所占地上总贮量的比例下降。(4)油松林地上部分养分的年积累量以30a人工林最高,变化趋势为Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ。各组分养分的年积累量总的变化趋势为:针叶>树枝>根系>树皮>树干,同一组分各养分年积累量与各组分养分贮量变化顺序基本一致,即10年生幼林为N>Ca>K>P>Mg,人工成熟纯林Ca>N>K>P>M,天然林与人工成熟林相似。(5)天然林的吸收量、存留量明显高于人工林。人工林随着抚育林龄的增加,吸收量和归还量增大,存留量和循环系数先增后降。各林地油松利用系数为:Ca>Mg>N>K>P,但同一养分利用率,油松人工林随着林龄的增加而降低,油松天然林与人工成熟林的利用系数和周转期相似。

黄土丘陵区人工林养分循环特*征

通过对山西省吉县蔡家川流域人工刺槐林和人工油松林养分元素积累与分布和生物循环进行研究,结果表明:(1)黄土丘陵区人工林乔木层不同器官养分元素含量以树叶为最高,树干最低;各器官中养分元素含量N最高,P最低,凋落物层养分含量总计约占整个林下层养分含量的26.69%～37.36%;(2)黄土丘陵区人工林生态系统养分总贮量为3 238.548 kg/hm2,乔木层、灌木层、草本层和凋落物层分别72.24%,12.31%,8.70%和6.74%,说明该地区人工林群落结构简单,乔木层树种单一;(3)黄土丘陵区人工林年吸收量、归还量、存留量分别为256.825,110.328,146.497 kg/(hm2.a),年归还量占年吸收量的42.96%,凋落物的回归量不到吸收量的1/2。(4)循环系数为0.364～0.398,循环速率依次为P>Mg>K>Ca>N。

北京密云油松人工林生态系统N、P、K养分循环

对北京密云水库库西试验区的33年生油松人工林N、P、K养分循环进行了研究。结果表明:油松人工林不同器官中N、P、K含量顺序为针叶>树枝>树根>树干;油松人工林N、P、K的积累量分别为323.87、53.33、235.19kg/hm2;油松人工林凋落物中N、P、K的归还总量为18.00kg/(hm2.a),占归还总量的36.32%,降水中N、P、K的归还总量为31.56kg/(hm2.a),占归还总量的63.68%;油松人工林生态系统从土壤中吸收N、P、K的总量为126.58kg/(hm2.a),其中77.02kg/(hm2.a)存留于油松人工林中,49.56kg/(hm2.a)通过淋溶和凋落物归还土壤;油松人工林N、P、K的吸收系数为N>P>K,利用系数为N>K>P,循环系数为K>N>P,周转期为11.94、48.45、11.02年,富集系数为5.20、1.85、0.09。

黄土丘陵区主要林分生物量及营养元素生物循环特征

以黄土丘陵区子午岭为研究区域 ,用标准木法和收获法对暖温带森林优势群落辽东栎林、油松林及刺槐人工林的生物量、营养元素生物循环量及循环特征进行了研究。结果表明 :黄土丘陵区子午岭油松林、辽东栎林和刺槐人工林 3林分总生物量为 :86 .2 4 7、12 9.0 0 5 t/ hm2和 14 4 .795 t/ hm2 ,乔木层生物量分别为 :85 .2 2 3、12 6 .989t/ hm2和 14 2 .4 88t/ hm2 ,随群落针阔树种转化替代 ,群落总生物量呈现明显的增加趋势。年均生长量为 3.2 75～ 5 .6 99t/ hm2。生物量和年生长量排序为刺槐人工林 >辽东栎林 >油松林。 3林分林下植被层生物量、凋落物贮量表现为刺槐林 >辽东栎林 >油松林 ,林下植被层生物量的差异主要是由林分郁闭度和林下凋落物的不同引起的 ;刺槐林和辽东栎林林下植被层发达的根系和较高的凋落物量有利于提高土壤肥力、保持水土。同化器官的各种元素含量高于其它器官 ,茎中营养元素的含量最低。乔木层营养元素积累量分别为 :0 .74 5、1.378t/ hm2和 1.80 5 t/ hm2 。不同林分不同营养元素的积累量差别较大。因采伐而引起的 3林分林地养分流失量分别达 6 5 .4 5 %、5 3.76 %和 2 5 .1%。 3林分林下植被层和凋落物层的营养元素积累量排序为 :刺槐林 >辽东栎林 >油松林。

京西山区油松侧柏人工混交林生物量及营养元素循环的研究

研究了北京西山地区油松侧柏人工混交林的生物量及8种营养元素的生物循环,并与类似立地条件下的同龄油松和侧柏纯林进行了对比分析。结果表明:混交林的生物量和生长量均大于纯林;不同林分不同树种的营养元素吸收、归还、积累和生物循环不同,混交林有利于营养元素的利用。

密云水库流域油松水源保护林主要养分元素的生物循环

该文对密云水库北京集水区油松水源保护林主要养分元素循环的研究结果表明：29年生油松水源保护林的生物量为92 627 kg/hm^2,油松林5种养分元素N、P、K、Ca和Mg的储存量为695.17 kg/hm^2,各器官中5种养分元素储存量排序是针叶〉枝〉干〉根。油松林每年从土壤中吸收的5种养分元素量为85.37 kg/hm^2,吸收量占0～30 cm土层中5种养分元素总量的0.34%、有效养分量的3.30%;年吸收量中存留量为35.91 kg/hm^2,凋落物归还量为49.46 kg/hm^2,降水输入的养分元素量为26.04 kg/hm^2。5种养分元素的吸收系数排序为N〉P〉K〉Ca〉Mg,利用系数排序为Mg〉K〉P〉N〉Ca,循环系数排序为Ca〉N〉P〉K〉Mg,周转期排序是Mg〉K〉P〉N〉Ca。

北京西山地区人工油松栓皮栎混交林生物量和营养元素循环的研究

研完了北京西山地区人工油松栓皮栎混交林的生物量、营养元素的积累和生物循环等。并与类似立地条件的同龄油松纯林和栓皮栎纯林进行了对比分析。研究结果表明混交林生物量和生长量分别大于纯林;本文并从营养元素生物循环方面,分析了混交林生态系统油松和栓皮栎营养元素利用特点及营造油松栓皮栎混交林的适宜性。

黄山松人工林养分循环与密度关系的研究

在福建省寿宁县18年生4种不同密度黄山松的试验林地内，对N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn等9种养分元素的含量、积累、分配和生物循环以及它们与密度间的关系进行研究。结果表明：黄山松林分中养分元素总积累量为1456．79～1820．07kg·hm^-2，树干约占50％，积累速率为112．70～151．98kg·hm^-2·a^-1归还量为96．27～111．21kg·hm^-2·a^-1，其周转期长，养分循环速率低，每生产1t有机物需要上述养分元素共9．03～10．26kg。可见黄山松具有高养分利用率、低循环速率的循环机理，经营过程中应处理好养地与用地的关系，才能防止林地退化。不同密度黄山松林以密度为3200株·hm^-2的生产力、养分积累量和吸收量最大，其养分利用率也最高。

辽西半干旱地区油松人工林不同密度对其生长及土壤养分含量的影响

为探索促进油松人工林生长的最佳保留密度,以3年生油松人工幼龄林为研究对象,设置3个不同密度处理,测定不同密度设计下油松人工幼龄林的生长情况和土壤性状。结果表明:(1)不同密度设计下,油松人工幼龄林的生长情况有显著差异,在密度为1200株·hm^(-2)时,油松人工幼龄林树高、地径、冠幅等生长指标最佳,其次分别是1000和1400株·hm^(-2)。(2)不同密度设计下,有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮和含水量等土壤养分指标中,1200和1400株·hm^(-2)比较差异不明显,而1000株·hm^(-2)各项指标较低;速效钾、有效磷在1200株·hm^(-2)密度设计下更高,1400株·hm^(-2)次之,1000株·hm^(-2)最低,差异显著。因此,油松人工幼龄林密度设计在1200株·hm^(-2)时,其生长情况最为理想,土壤性状也比较好,适宜辽西半干旱地区油松人工幼龄林造林密度。

林分密度对湿地松人工林养分循环速率和利用效率的影响

为了提高湿地松人工林养分利用效率，维持林地长期生产力，研究了湘北1667、2000、2400、3330、3900株·hm-25种不同密度11年生湿地松人工林营养元素含量、积累、分配、养分循环特征及其与密度的关系。结果表明：各器官营养元素含量差异较大，不同密度均遵循树叶〉树枝〉树干〉树根〉树皮的规律。单株营养元素积累量随林分密度的增大而减小。林分N、P、K、Ca、Mg5种营养元素积累量为1542．3—2073．7kg·hm-2，其中乔木层占70．3％～77．4％；林分吸收量、存留量和归还量分别为167．5～203．1、110．3～155．0和48．1—58．8kg·hm-2·a-1，两个高密度林分的吸收量和存留量显著高于两个低密度林分，归还量随林分密度的增大而略微减小。林分及各元素的周转期总体上随林分密度的增大而加长，养分循环速率总体随密度的增加而降低，养分利用效率随林分密度的增大而增大。该研究结果为湘北湿地松林分密度调控、林下植被和凋落物管理等营林措施的制定提供了理论依据和实践指导。