桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究Ⅱ. 桉树人工林生态系统的养分循环

根据大量的观测分析资料,论述了刚果W5桉树人工林生态系统养分的地球化学循环和生物小循环。研究结果表明,每公顷每年通过地表径流和地下渗漏从生态系统输出的养分质量以K最多,达21.25 kg/(hm2a);其次为N,达17.21 kg/(hm2a)。桉树人工林生态系统养分流通质量的净变化值f(K)、f(Ca)为负值,f(N)、f(P)、f(Mg)为正值;桉树人工林生态系统养分的生物小循环研究表明,在一个轮伐期内,每公顷桉树吸收养分的质量,依次为Ca 429.03 kg/hm2,其次为N 277.01 kg/hm2和K 208.12 kg/hm2。而在一个轮伐期中归还的养分质量,Ca只有99.78 kg/hm2,K为113.04 kg/hm2。在养分循环率方面,与热带半落叶季雨林比较,桉树人工林生态系统的养分循环率要小得多,说明桉树人工林土壤养分趋向于减少。     

桉树人工林生态系统养分循环和平衡研究Ⅲ. 桉树人工林生态系统的养分平衡

在当地现行的生产技术规程和营林措施的条件下，刚果W5桉树人工林生态系统中，N和K的收支帐为亏损，P、Ca、Mg为盈余。在一个轮伐期内，每公顷养分质量的收入中，N为327．13kg／hm^2，P为110．48kg／hm^2，K为206．13kg／hm^2。，Ca为679．53kg／hm^2，Mg为173．72kg／hm^2；每公顷养分质量的支出中，N为366．59kg／hm^2，P为35_3lkg／hm^2，K为212．22kg／hm^2，Ca为452．77kg／hm^2，Mg为79．52kg／hm^2。但这仅仅是一种表观数字。桉树人工林生态系统养分不平衡的主要原因，是桉树凋落物和采伐剩余物不能回归土壤，以及严重的水土流失。解决问题的关键是转变思想认识，制定有效的措施，使桉树凋落物和采伐剩余物回归土壤，同时在桉树行间间种豆科绿肥牧草。     

桉树人工林生态系统养分循环与平衡研究Ⅳ.桉树林间种山毛豆对生态系统养分循环的作用

桉树人工林间种山毛豆，增加了凋落物量和养分归还量，改善了营养元素的生物小循环。在一个轮伐期内山毛豆归还土壤养分的数量如下：氮528.37kg／hm^2，磷28.06kg／hm^2，钾66.20kg／hm^2，钙184.96kg／hm^2，镁57.21kg／hm^2；而同期刚果W5桉归还土壤养分的数量为：氮85.98kg／hm^2，磷3.94kg／hm^2，钾11.80kg/hm^2，钙36.98kg／hm^2，镁18.30kg／hm^2。由于间种山毛豆增加了生态系统的养分收入，减少了水土流失的养分支出，系统的各种养分出现了盈余的状况。     

桉树人工林生态系统养分循环与平衡研究Ⅴ.桉树林间种山毛豆对土壤肥力与林木生长的作用

桉树人工林间种山毛豆对提高土壤肥力和促进林木生长有极其显著的作用。间种5年后，林地表层土壤有机质和全量养分N、P、K的质量分数，分别为18．21kg／hm^2、0．85kg/hm^2、0．43kg／hm^2、1．30kg/hm^2，而对照林地分别为13．70kg/hm^2、0.56kghm^2、0．34kg/hm^2、1．10kg/hm^2；林地土壤有效养分含量显著提高；土壤结构和土壤水分物理性质显著改善；桉树生长量显著增加，刚果W5桉平均株高增长16％，平均胸径增长22％，单位面积的木材蓄积量增加59％。     

杉木人工林生态系统的生物地球化学循环——I.养分归还动态

在福建南平地区,对要龄和密度不同的两片杉木人工林的调落物和森林降水化学进行了３ａ（１９９４－１９９６）的定位研究,株密度ｎ＝２３７０ｈｍ＾－２的１６ａ生林分（标记为ＦＦＣ）和株密度ｎ＝１１８０ｈｍ＾－２的４１ａ生林分（标记为ＸＱＦ）的年调落量分别为６２１０．７ｋｇｈｍ＾－２和３１４６．２ｋｇｈｍ＾－２,其中落叶分别占总重要的７６％和６８％,凋落物中５种主要营养元素的年归还量别为１７３．９２ｋｇｈｍ     

腾格里沙漠东南缘春小麦生态系统养分平衡研究

对不同养分类型（养分平衡、养分亏缺、养分严重亏缺）春小麦生态系统养分平衡研究表明，第一类型的生物产量和籽粒产量最高，籽粒中氨、磷、钾含量最多；第二类型的生物产量、籽粒产量较低，籽粒中氮、磷、钾含量较少；第三类型生物产量、籽粒产量最低，籽粒中氮、磷钾含量最少，研究还表明，春小麦养分平衡与土壤中氮、磷含量有关，春小麦从土壤中吸收钾，主要依赖于本身的吸收能力。     

闽南山区连续年龄序列桉树人工林土壤养分动态

对闽南山区连续年龄序列(2 a、3 a、4 a、5 a、6 a)的尾巨桉(Eucalyptus urophyllaxE.grandis)人工林土壤有机碳及氮、磷、钾含量进行了分析,以评价土壤养分随林分年龄的变化动态.土壤有机碳、全氮、水解氮、全磷、速效磷均表现出随林分年龄增加而增加,到4 a生时达到最大,随后则呈下降趋势,6 a生时下降到最低值.速效钾含量则随林分年龄增加逐步下降,6 a生林分0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm这3个土层速效钾含量分别比2 a生下降了53.2%、44.4%和55.2%;土壤全钾含量也表现出一定的下降趋势.所有年龄林分的土壤有机碳、全氮、水解氮、全磷、速效磷和速效钾含量均随土层深度增加而降低,而土壤伞钾则表现出相反的趋势.因此,在桉树人工林经营过程中,应定期增施钾肥,适时施用有机肥及氮、磷肥,以控制地力衰退.图4表2参24     

杉木人工林生态系统的生物地球化学循环Ⅰ:养分归还动态

在福建南平地区 ,对林龄和密度不同的两片杉木人工林的凋落物和森林降水化学进行了 3a(1994～1996 )的定位研究 .株密度n =2 370hm-2 的 16a生林分 (标记为FFC)和株密度n =1180hm-2 的 41a生林分 (标记为XQF)的年凋落量分别为 6 2 10 .7kghm-2 和 3 146 .2kghm-2 ,其中落叶分别占总重量的 76 %和 6 8% .凋落物中 5种主要营养元素的年归还量分别为 173.92kghm-2 和 84.2 0kghm-2 ,其数量大小顺序均为Ca >N >Mg >K>P ,并在 4月份和 11月份出现两次峰值 .在两监测样地 ,降水通过林冠后养分富集现象均十分明显 .降雨、穿透雨和树干径流中养分浓度呈现显著的季节变化 ,均以夏季最低 ,冬季最高 ,春秋季居中 ,这种格局强烈受降雨量的控制 .在两林分中降水引起的 5种元素的年淋溶量分别为 173 .33kghm-2 和 10 7.5 3kghm-2 ,大小顺序为K >Ca >Mg ,而N(及FFC的P)出现负值 ,表明其被林冠层直接吸收 .林龄和密度对生态系统的养分归还具有重要影响 .图 5表 4参 15     

连续年龄序列尾巨桉人工林养分循环

为探究尾巨桉乔木层养分随林龄变化的趋势,对闽南山区连续年龄序列(2年、3年、4年、5年、6年)尾巨桉(Eucalyptus urophylly×E.grandis)人工林乔木层的养分积累、分配和循环特征进行了研究.结果表明:(1)尾巨桉各组分中氮(N)的含量最高,其次是钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg),最低的为磷(P).(2)尾巨桉养分贮量随林龄增长而增加,各林龄5种养分元素的总贮量依次为753.26、882.07、1 010.22、1 087.51、1 704.79 kg hm-2,其中树干的养分贮量最大,枝的贮量最小.(3)各年龄段人工林对5种养分元素的年净积累量分别为383.37、392.25、424.21、400.89、505.36 kghm-2a-1.(4)各林分养分年吸收量随林龄增加而增加,而养分归还量则呈相反趋势.(5)林分对营养元素的利用系数分别为0.51、0.44、0.42、0.37、0.30,随林龄增加而逐渐减小;循环系数分别为0.18、0.19、0.24、0.24、0.16;周转时间分别为8.76、9.75、7.58、9.39、17.47年.因此,尾巨桉在生长初期对养分的利用效率较小,中期归还给林地的养分多,到了后期对养分利用增加的同时,归还速率也变小,容易引起林地养分的匮乏,在尾巨桉生长初期和后期中应通过施肥、增加林下植被种类和数量来维持林地地力.     

我国桉树人工林立地土壤问题研究概况

我国引种桉树。虽已100多年，但研究桉树人工林土壤问题，却只有50多年的历史。这方面的研究，包括桉树人工林土壤本底调查、土壤性质与林木生长的关系、桉树人工林土壤肥力衰退防治、桉树人工林土壤管理、桉树速生丰产的土壤肥力指标、桉树人工林生态系统土壤养分和水分循环等。文章对这方面研究的概况作了简要的综述。     

川西亚高山云杉人工林与天然林养分分布和生物循环比较

研究了川西亚高山云杉人工林和天然林养分的分布和生物循环特点 ,结果表明 :云杉天然林和人工林各养分含量变化总趋势为 :w(N) ,针叶 >凋落物 >土壤 >树枝 >树干 ;w(P2 O5,K2 O ,CaO ,MgO) ,土壤 >凋落物 >针叶 >树枝 >树干 ;在针叶、树枝、树干和凋落物中养分含量是CaO >N >K2 O >MgO >P2 O5,而在土壤中养分含量是CaO >K2 O >MgO >N >P2 O5.养分贮量以天然云杉林最高 ,且主要集中在土壤中 (占 6 9%) ,而人工云杉林随着抚育林龄的增加 ,地上各组分养分贮量增加 ,土壤中养分贮量则先升后降 ,人工和天然云杉林地上各组分养分贮量主要集中在针叶 ;云杉林养分年积累量以天然林最高 ,在人工林中随着抚育林龄的增加 ,养分年积累量随之增加 ,人工云杉幼林以N、CaO积累为主 ,而成熟林则以CaO、N积累为主 .养分的吸收、存留量天然林高于人工云杉林 ,人工云杉成熟林和天然林的利用系数和周转期相似 ,人工云杉林随着抚育林龄的增加 ,吸收、存留量增大 ,利用系数降低 ,归还量和循环系数先增后降 ,周转期则变长 ,人工云杉林利用系数顺序为 :CaO >MgO >N >K2 O >P2 O5,周转期顺序为 :P2 O5>K2 O >MgO >N >CaO .表 5参 14     

广西喀斯特和红壤地区桉树人工林土壤理化性质对比研究

喀斯特地区种植桉林是恢复和改善岩溶地区生态环境及推进脱贫致富的重要措施,但其生态环境影响也是广泛关注的科学问题。选择广西桂林、扶绥两处地点,对比分析了红壤和喀斯特土壤种植桉树对土壤结构和土壤养分的影响,结果表明：（1）喀斯特地区桉林土壤容重略大于红壤、毛管孔隙度不发达,非毛管孔隙度较发达,总孔隙度小于红壤;（2）喀斯特地区桉林土壤非毛管含水量显著低于红壤,但饱和含水量基本相当;（3）喀斯特桉林土壤的全量养分多高于红壤,而一些速效养分低于红壤,尤其是钾的含量显著偏低;（4）喀斯特桉林土壤的pH值和有机质含量高于红壤。研究表明喀斯特地区种植桉树人工林并未引起土壤结构的破坏和土壤养分含量的显著降低,相反在某些方面喀斯特地区种植桉树相对于红壤还有其优势。最后,结合研究结论,该文还就喀斯特地区和红壤地区桉树人工林管理提出了一些针对性建议。     

蒙古栎林生态系统的水分循环与养分循环关系

本文从群体水平上研究了蒙古栎林生态系统中的水分循环与养分循环的关系。结果表明,降雨是系统养分的重要输入。降雨对林冠的淋洗淋溶作用有助于养分的归还及缩短养分循环的途径。蒙古栎树干茎流量大,且其中含有的养分元素较多,从而使蒙古栎的根系能获得更多的水分与养分,有助于适应干旱、瘠薄的立地环境。径流是系统的水分输出,也是养分输出。蒙古栎林的下渗流约占整个径流的90％,且养分元素含量较低,从而有助于养分的积累。降雨在蒙古栎林内的分配格局不一,导致系统养分积累的明显差异。本文还探讨了干扰对养分循环与水分循环的影响。结果表明,采伐森林导致水分分配的变化,也使系统的养分发生亏损。只有把养分循环与水分循环结合起来,才能较完整地评价森林的生态功能。     

不同桉树人工林Fe元素积累和循环的比较

为了桉树(Eucalyptus)的可持续经营,采用野外设置样地和室内分析方法相结合,对刚果12桉(Eucalyptus.ABL12)、尾叶桉(E.urophylla)、窿缘桉(E.exserta)3种桉树Fe元素的积累、循环进行比较研究.研究结果表明:刚果12桉、尾叶桉、窿缘桉3种桉树Fe元素质量分数平均值为:2 438.935 4、4618.853 5、3 858.128 8 mg·kg-1;林分Fe元素积累量为:16 787.430 7、73 163.470 1、16 421.537 kg·hm-2.年存留量为尾叶桉＞刚果12桉＞窿缘桉;年归还量为尾叶桉＞窿缘桉＞刚果12桉;刚果12桉、尾叶桉、窿缘桉循环系数分别为0.56、0.49、0.78.尾叶桉林下有植被的林分和林下无植被的林分Fe元素的质量分数分别为5 999.592 9、3 438.114 mg·kg-1;林分Fe元素积累量为:157.005 2、90.926 1 kg·hm-2;Fe元素年存留量分别为31.401 1、18.185 3 kg·hm-2·a-1;年归还量分别为33.418 3、13.947 kg·hm-2·a-1;年吸收量分别为64.819 4、32.132 3 kg·hm-2·a-1;循环系数分别为0.51、0.43.研究结果表明桉树凋落物的回归,促进林下植被的生长发育,对桉树人工林Fe元素的动态平衡起着重要的作用.     

广西桉树人工林碳氮磷含量及其生态化学计量特征的纬度格局

碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量比是生态系统过程与功能的重要特征,是当前生态学领域的研究热点之一.依据广西的纬度变化,在桂林(24°15′-26°23′N)、南宁(22°12′-23°32′N)和北海(20°26′-21°55′N)的桉树人工林建立24块固定样地,分析桉树叶片、地被物凋落叶及土壤的C、N、P含量...     

雷州半岛桉树人工林地力退化的现状和特征

通过对雷州半岛桉树人工林大面积土壤调查,揭示了桉树人工林地力退化的现状和特征。其主要特征为土壤剖面形态、土壤化学性、土壤物理性和土壤化物性退化。其中最主要的是土壤养分贫瘠化和土壤水分状况恶化。     

腾格里沙漠水南缘玉米生态系统养生平衡初探

两年的试验结果表明,玉米养分三种类型的产量,植株干物质和养分状况均有明显的差异。这种差异与土壤养分和人工施肥密切相关。在风沙土上层覆盖灌淤土,适量施氮磷肥,可使玉米养分平衡并提高产量。     

茂名小良桉树人工林生态经济效益分析与评价

利用模糊数学的方法,通过对小良的实地调杳和专家走访,挑选了30个对小良桉林生态经济影响较大的因子.建立了评价因子指标体系和五个评价等级,采用二个层次的综合评价模型对小良桉林生态经济效益首次进行了定量的综合评价.评价结果是:现在小良桉林生态经济效益为一般.总体态势是:16%为好,26%为较好,31%为一般.23%为较差,4%为差.综合评价得分为79.85分,介于一般和良好之间,这说明在小良桉树人工林的发展过程中存在许多显性的、潜在的问题,如果还不注意合理利用林地资源,就会使森林资源变为不可更新资源,不可持续利用.因此,科学客观地分析与评价小良桉林产业生态经济效益,为区域可持续发展提供科学依据和发展良策,实现生态和经济的综合调控具有现实意义.