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海岸沙地木麻黄人工林细根生态学研究

作　者: 张立华
导　师: 叶功富
学　校: 福建农林大学
专　业: 森林培育学
关键词: 海岸沙地木麻黄细根生物量养分能量
分类号: S792.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 105次
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内容摘要

木麻黄（Casuarina equisetifolia）自从20世纪50年代引种到中国，在东南沿海地区已经有50多年的栽培历史，表现了很好的适应性和丰产性，在东南沿海建立了一道绿色的生态屏障，在防风固沙、改善生态环境和提供木材等方面发挥着巨大的作用，成为沿海地区造林的主要树种之一，特别在海岸风口地段的造林中具有不可替代的地位。但是，沿海地区处于陆地与海洋的交界地带，该气候巨变带极易发生灾害天气，台风、暴雨、风暴潮、旱涝等袭击海岸及其毗邻地段，再加上严重的人为干扰，使得该地区的生态条件差。由于自然环境和人类的影响，使木麻黄防护林存在老化、生长衰退、树种单一、林带结构不理想、低值和低效林分增加、防护效能降低等突出问题，对沿海防护林体系的可持续发展影响极大。鉴于此，木麻黄防护林可持续经营问题引起了国内外许多学者的普遍关注，开展防护林生态系统结构和功能的研究，阐明木麻黄低质、低效林的成因及其发生、发展的生理生态机制，从而为木麻黄防护林的合理经营提供科学依据，是沿海防护林工程建设的迫切任务。虽然国外大量的研究表明，细根在森林生态系统的物质循环和能量流动中发挥着巨大的作用，但我国对林木细根的研究还是停留在国外20世纪70年代末、80年代初的水平上，对细根在森林生态系统中的主要作用认识不足。木麻黄生长于海岸沙地上，其耐旱、耐瘠薄、抗盐碱等性状必然与其生物学特性尤其是根系的吸收特性有关，而根系，尤其是细根对水分和养分的吸收必然影响到地上部分的生长。针对沿海防护林中注重地上部分、忽视地下部分的现状，本研究对其细根生态学进行了系统的探讨，本实验从2005年1月到2006年1月在福建沿海惠安赤湖和东山赤山国有防护林场从细根生物量及其随林龄与季节变化动态、细根净生产力、分解和周转、细根养分和能量随林龄和季节的变化动态、细根分解中养分和能量的归还与释放等角度对木麻黄的细根生态学特性进行了探讨，研究结果表明： 1．木麻黄细根的生物量最大可达12.373t·hm^-2（30年生）；细根生物量分别占地下部分生物量和林分总生物量的53.1％和3.8％；活细根的生物量随林龄的增大而逐渐增加，至30林龄时达到最大，而后逐渐下降，死细根的生物量则呈现一直增大的趋势，木麻黄人工林细根的生物量与林龄具有显著的相关关系；细根生物量具有明显的季节动态，各林龄无论活细根还是死细根都表现为双峰型，不过不同林龄的木麻黄林分细根生物量峰值出现的季节不同，3年生和18年生的活细根出现在1月和7月，而12年生出现在3月和7月，对于死细根，12年生和18年生

全文目录

中文摘要  6-9
英文摘要  9-12
1 前言  12-27
  1.1 根系研究发展的历史  12-13
  1.2 细根及其相关概念  13
  1.3 细根研究的意义  13-14
  1.4 细根的研究方法  14-19
    1.4.1 挖掘法  14-15
    1.4.2 根钻法  15
    1.4.3 生长袋法  15-16
    1.4.4 土柱法  16
    1.4.5 根室法  16
    1.4.6 微根管法  16-17
    1.4.7 氮平衡法  17
    1.4.8 土壤碳通量法  17
    1.4.9 生态系统碳平衡法  17-18
    1.4.10 淀粉含量法  18-19
  1.5 国内外研究现状  19-25
    1.5.1 细根生物量  19
    1.5.2 细根垂直分布  19-20
    1.5.3 细根的生命周期  20
    1.5.4 细根周转率  20-21
    1.5.5 细根分解及其在矿质养分循环中的作用  21-22
    1.5.6 影响细根生产和周转的因素  22-25
  1.6 细根研究中存在的问题  25-26
  1.7 本研究的目的和意义  26-27
2 材料与方法  27-30
  2.1 试验地概况  27-28
  2.2 试验方法  28-30
    2.2.1 样地设置和取样方法  28
    2.2.2 细根生物量计算方法  28
    2.2.3 细根周转量、周转率的计算方法  28-29
    2.2.4 分解试验方法  29
    2.2.5 养分分析方法  29-30
3 结果与分析  30-54
  3.1 木麻黄人工林细根生物量及动态  30-36
    3.1.1 细根生物量及不同林龄的比较  30-32
    3.1.2 细根生物量季节动态  32-33
    3.1.3 细根垂直分布特点  33-36
  3.2 木麻黄人工林细根的分解、生产及周转  36-39
    3.2.1 细根的分解规律  36-38
    3.2.2 细根年生长量、年死亡量及其周转率  38-39
  3.3 木麻黄人工林细根养分含量及其动态  39-42
    3.3.1 细根N、P、K、Ca、Mg含量季节动态  39-41
    3.3.2 细根养分浓度随林龄变化动态  41-42
  3.4 细根灰分含量、干重热值、去灰分热值及其动态  42-45
    3.4.1 细根灰分含量、干重热值、去灰分热值的季节动态  42-44
    3.4.2 细根灰分含量、干重热值、去灰分热值随林龄的变化动态  44-45
  3.5 木麻黄人工林养分现存量及其动态  45-47
    3.5.1 林分细根N、P、K、Ca、Mg现存量及其季节动态  45-46
    3.5.2 林分细根N、P、K、Ca、Mg现存量随林龄变化动态  46-47
  3.6 木麻黄人工林细根灰分含量、干重热值、去灰分热值及其动态  47-49
    3.6.1 林分细根灰分含量、干重热值、去灰分热值的季节动态  47-48
    3.6.2 林分细根灰分含量、干重热值、去灰分热值随林龄的变化动态  48-49
  3.7 木麻黄人工林细根分解过程中养分与能量的变化  49-54
    3.7.1 细根分解过程中的元素含量变化  49-51
    3.7.2 细根分解过程中元素重量损失  51
    3.7.3 细根养分年归还量  51-52
    3.7.4 细根能量年归还量及释放量  52-54
4 结论与讨论  54-58
  4.1 结论  54-55
  4.2 讨论与建议  55-58
参考文献  58-65
致谢  65

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