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南方山地杨树人工林生物覆盖效应的研究

作　者: 谢宝东
导　师: 方升佐
学　校: 南京林业大学
专　业: 森林培育
关键词: 生物覆盖杨树覆盖植物覆盖重量土壤理化性质生长
分类号: S792.11
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

针对目前在山地发展杨树的现状，为了促进杨树生长、提高杨树产量，本文选取白栎(Quercus fabri)、白茅(Imperata cylindrical var.major)、蕨(Pteridium aquilinumvar.latiuscukum)马桑(Coriaria nepalensis)、和混合草类(以白茅、狗尾草、蕨类和菊科植物为主)的一年生植株为覆盖材料，在贵州省松桃县对一年生山地杨树开展两年时间的生物覆盖试验，研究了不同覆盖材料(马桑、白栎、白茅、蕨及CK，覆盖厚度为5kg／m~2，CK不进行覆盖)和不同覆盖重量(混合草类，覆盖重量为CK、2.5、5.0和7.5 kg／m~2)对土壤理化性质、微生物及杨树生长的影响，旨在为发展山地杨树提供理论指导。主要研究结果如下：覆盖植物的分解速率和养分释放因种类不同而有差异，其中白栎的分解速率最大，养分含量最高。随着时间的变化，覆盖植物分解速率和养分释放由快变慢，且稳定性因植物种类的不同而存在差异。生物覆盖不仅影响土壤温度、水分含量和容重等物理性质的变化，而且显著影响土壤全氮含量、速效氮含量、氮素矿化量、硝化细菌数量、土壤磷和钾含量、土壤pH和有机质含量等化学性质的变化，这种变化因生物覆盖量、覆盖植物种类、土壤深度和覆盖次数而有所不同。在整个覆盖期内，随着时间的变化，土壤温度、水分含量、容重等物理性质，土壤全氮含量、速效氮含量、氮素矿化量、硝化细菌数量、磷和钾含量、土壤pH和有机质含量等化学性质均呈现S型或抛物线型的变化趋势。在整个覆盖期内，土壤温度、水分含量、容重等物理性质的稳定性，土壤全氮含量、速效氮含量、氮素矿化量、硝化细菌数量、磷和钾含量、土壤pH和有机质含量等化学性质的稳定性随生物覆盖量、覆盖种类、土壤深度和覆盖次数而有所变化。一般地，生物覆盖下的土壤物理和化学因素可依据其大小和稳定性将土壤分为不同的层次，即0-5cm的易变层、5-20cm的过渡层和20-40cm的稳定层。土壤层次不同，各土壤物理化学因子的稳定性有所变化。生物覆盖影响杨树叶片的含水量、叶面积、叶片的养分含量和叶绿素含量，从而影响杨树树高、胸径和根系生长，以及杨树生物量的变化。与对照相比，生物覆盖明显提高了杨树的生长量，但增长量因生物覆盖量和覆盖植物种类的变化而有所不同。从现有的研究结果看，南方山地杨树人工林的生物覆盖以选择白栎和白茅作为覆盖材料，覆盖量为7.5kg/m~2较为适宜。

全文目录

摘要  3-4
Abstract:  4-9
引言  9-11
第一章生物覆盖的研究现状和进展  11-17
  1 生物覆盖的概念、历史和发展  11-12
  2 生物覆盖对有机质、pH和氮、磷、钾的影响  12-14
    2.1 生物覆盖对土壤有机质含量的影响  12-13
    2.2 生物覆盖对土壤中N、P、K含量的影响  13-14
    2.3 生物覆盖对土壤pH的影响  14
  3 生物覆盖对土壤水分、温度和通气状况的影响  14-15
    3.1 生物覆盖对土壤水分的影响  14
    3.2 生物覆盖对土壤温度的影响  14-15
    3.3 生物覆盖对土壤通气状况的影响  15
  4 生物覆盖对土壤微生物及酶活性的影响  15-17
    4.1 生物覆盖对土壤微生物的影响  15-16
    4.2 生物覆盖对土壤酶活性的影响  16-17
第二章试验设计与技术路线  17-21
  1 试验地概况和生物覆盖材料  17
    1.1 试验地概况  17
    1.2 生物覆盖材料  17
  2 试验设计  17-18
    2.1 覆盖材料分解试验设计  17
    2.2 生物覆盖(覆盖量和覆盖植物种类)试验设计  17-18
    2.3 土壤氮素的矿化试验设计  18
  3 技术路线  18-19
  4 主要研究内容  19-21
    4.1 山地覆盖植被的分解特征与养分释放规律  19
    4.2 山地生物覆盖后土壤各组成成分的时空变化  19-20
    4.3 山地生物覆盖对杨树生长的影响  20-21
第三章生物覆盖植物的自然分解及动态变化  21-30
  1 试验材料与方法  21-22
    1.1 试验地概况和试验材料  21
    1.2 试验设计  21
    1.3 植物养分含量测定  21
    1.4 覆盖植物分解速率和失重速率的计算  21-22
  2 结果与分析  22-28
    2.1 覆盖植物的含水量和养分元素比较  22
    2.2 覆盖植物的自然分解及动态变化  22-23
    2.3 覆盖植物的自然分解阶段和半衰期分析  23-24
    2.4 覆盖植物分解后残留量养分含量变化动态  24-26
    2.5 覆盖植物分解后氮、磷、钾养分残留总量的变化动态  26-28
  3 结论与讨论  28-30
第四章生物覆盖对土壤温度、水分和容重的影响  30-55
  1 试验材料与方法  30-31
    1.1 试验地概况和试验材料  30
    1.2 试验设计  30
    1.3 测定指标和方法  30-31
  2 结果与分析  31-52
    2.1 生物覆盖对土壤温度动态及稳定性的影响  31-39
    2.2 生物覆盖对土壤含水量动态及稳定性的影响  39-45
    2.3 生物覆盖对土壤容重动态及稳定性的影响  45-52
  3 结论与讨论  52-55
第五章生物覆盖对土壤氮素动态及其稳定性的影响  55-84
  1 试验材料与方法  55-56
    1.1 试验地概况和试验材料  55
    1.2 生物覆盖和土壤氮素的矿化试验设计  55
    1.3 土壤养分含量测定  55-56
    1.4 土壤硝化细菌数量的测定  56
  2 结果与分析  56-81
    2.1 生物覆盖对土壤全氮动态及其稳定性的影响  56-64
    2.2 生物覆盖对土壤速效氮动态及其稳定性的影响  64-72
    2.3 生物覆盖对土壤氮素矿化及其稳定性的影响  72-78
    2.4 生物覆盖对土壤硝化细菌动态及稳定性的影响  78-81
  3 结论与讨论  81-84
第六章生物覆盖对土壤速效磷、钾动态及稳定性的影响  84-104
  1 试验材料与方法  84
    1.1 试验地概况和试验材料  84
    1.2 试验设计  84
    1.3 测定指标和方法  84
  2 结果与分析  84-102
    2.1 生物覆盖对土壤速效磷含量动态及稳定性的影响  84-93
    2.2 生物覆盖对土壤速效钾含量动态及稳定性的影响  93-102
  3 结论与讨论  102-104
第七章生物覆盖对土壤pH和有机质动态及稳定性的影响  104-124
  1 试验材料与方法  104-105
    1.1 试验地概况和试验材料  104
    1.2 试验设计  104
    1.3 测定指标和方法  104-105
  2 结果与分析  105-122
    2.1 生物覆盖对土壤pH动态及稳定性的影响  105-113
    2.2 生物覆盖对土壤有机质含量动态及稳定性的影响  113-122
  3 结论与讨论  122-124
第八章生物覆盖后杨树人工林生长动态分析  124-135
  1 试验材料与方法  124-125
    1.1 试验地概况和试验材料  124
    1.2 试验设计  124
    1.3 测定指标和方法  124-125
  2 结果与分析  125-133
    2.1 生物覆盖对杨树人工林叶片生长的影响  125-130
    2.2 生物覆盖对杨树人工林树高和胸径生长的影响  130-131
    2.3 生物覆盖对山地杨树人工林根系生长的影响  131-132
    2.4 生物覆盖对山地杨树人工林生物量的影响  132-133
  3 讨论与结论  133-135
第九章初步结论  135-139
主要参考文献  139-146
详细摘要  146-153

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