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不同坡位巨桉人工林N、P、K回收特性研究

作　者: 赵瑜
导　师: 张健
学　校: 四川农业大学
专　业: 森林培育
关键词: 巨桉人工林坡位回收效率回收度
分类号: S792.39
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

植物养分回收对种群的发展、生态系统的养分循环以及生态环境的维护有着深远的影响。目前,巨桉是四川盆周低山丘陵区的主要造林树种之一,其速生的特性使得养分成为制约巨桉生长的主要因子之一,因此研究巨桉人工林的养分回收特性具有重要意义。为了解巨桉人工林N、P、K的回收特征及自然状态下巨桉养分回收与土壤肥力的相关性,丰富巨桉人工林生态系统的理论,进而为四川巨桉人工林的经营提供一定的理论依据,本文于2011年5月至2012年4月通过逐月采样(共12次)对宜宾3年生不同坡位的巨桉N、P、K回收特性(回收效率和回收度两参数)进行了研究,并于2011年5月对不同坡位巨桉人工林的土壤pH、全量及有效量的N、P、K进行了分析,探讨了巨桉N、P、K回收能力与土壤N、P、K的相关性,比较了不同方法(基于单位质量与单位叶面积的方法)在分析巨桉N、P、K回收特性时的异同。研究结果表明：(1)基于单位质量计算而得的3类坡位下12次测得的巨桉N、P、K回收效率的平均值依次为：坡顶部,42.45%、56.87%、48.40%；坡中部,42.13%、56.35%、41.53%；坡底部,44.37%、60.54%、36.90%。N、P、K回收度的月平均值分别为：坡顶部,6.05mg/g、251.51μg/g、3.12mg/g;坡中部,5.74mg/g、256.05μg/g、4.17mg/g;坡底部,5.57mg/g、244.53μg/g、4.49mg/g。(2)基于单位叶面积计算而得的3类坡位下12次测得的巨桉N、P、K回收效率的平均值分别为：坡顶部,46.01%、63.26%、53.01%；坡中部,46.15%、63.23%、47.33%；坡底部,46.37%、64.96%、41.39%。N、P、K回收度的月平均值分别为：坡顶部,625.03mg/m2、25.94mg/m2、320.51mg/m2;坡中部,563.55mg/m2、24.97mg/m2、409.97mg/m2;坡底部,547.19mg/m2、22.06mg/m2、444.73mg/m2。(3)综合12次测得的回收效率的平均值及出现最多次数的坡位差异得出：无论是基于单位质量的方法,还是基于单位面积的方法,巨桉人工林坡底部的N、P回收效率都高于坡中部和坡顶部的,K回收效率也均呈现出坡顶部的>坡中部的>坡底部的变化趋势。同样综合回收度的月平均值及出现最多月份的坡位差异得出：基于两类方法的N回收度都呈现出坡顶部>坡中部>坡底部的坡位差异；基于不同方法而得的P回收度在坡顶部与坡中部间存在差异,即基于单位质量的表现为坡中部略高于坡顶部,基于单位面积的为坡顶部稍高于坡中部,然而基于两种方法所得的坡顶部和坡中部的P回收度均高于坡底部的；基于单位质量和单位面积的K回收度都表现出坡顶部<坡中部<坡底部的变化趋势。(4)同种方法而得的巨桉N、P、K回收度月动态的坡位差异较小,不同方法间3类坡位平均回收度的月动态仅N在变幅较小的月份存在差异。基于单位质量和单位面积的巨桉人工林3类坡位N、P的平均回收度,在5-11月内基本都表现出先缓慢地降低而后又缓慢地回升,在1月出现大幅上升,2月升至全年的最高峰,3月又开始回降,4月降至稍高于上年5月的水平的动态变化；其中12月N、P两者存在差异,N的为12月跌至全年的最低谷,P的是12月出现大幅升高。基于单位质量和单位面积的3类坡位K的平均回收度,除6月外,在5-11月内,逐月升高至全年的最大值,12月有明显的下降,在1-4月又表现出先缓升再缓降的变化趋势。巨桉N、P、K的月动态与气候、物候、矿质元素的移动属性及功能密切相关。(5)2011年5月下旬测得的巨桉人工林土壤结果：土壤pH在3.1～3.5范围内变化,除全氮和水解性氮外,全磷、全钾、有效磷和速效钾表现出随着坡顶部、坡中部、坡顶部的依次变化而逐级递增的规律；其中在0-30cm土层中,坡顶部与坡底部之间的全磷、全钾,坡顶部与坡中部、坡底部之间速效钾的差异达到显著水平(P<0.05)。研究发现,该巨桉人工林土壤P较为缺乏,同时土壤酸度较高,为提高该人工林的土壤肥力及林木的生产力,建议采用混施石灰的方法对该区域的土壤进行改良,同时保护林地落叶,增施含P较高的有机无机肥。(6)综合单位质量和单位面积两种方法的结果得出,巨桉K回收能力(回收能力是回收效率及回收度的综合,回收效率越高、回收度越低则代表回收能力越大,反之亦然)表现出随土壤K含量的升高而降低的现象,而N、P无此现象。无论是3类坡位的平均回收能力,还是各类坡位的回收能力,巨桉P的回收能力均远高于N、K的回收能力。此两类现象,在一定程度上说明,巨桉回收能力与土壤肥力存在一定的关联,且两者的关联为负相关关系。巨桉N、P回收能力不与土壤N、P呈负相关的现象,可能与坡位间土壤N、P含量差异较小有关。(7)基于单位质量计算而得的N、P、K的平均回收效率分别比基于单位面积的结果高出3%；坡顶部与坡中部N回收效率、P回收度的高低关系以及个别月份N、K回收度的动态趋势,因计算方法的不同而有所差异。

全文目录

摘要  5-8
Abstract  8-14
前言  14
1 文献综述  14-20
  1.1 桉树人工林  14-16
    1.1.1 桉树人工林的生态问题  15-16
    1.1.2 四川巨桉人工林的发展及研究进展  16
  1.2 养分回收  16-20
    1.2.1 参数与单位  16-17
    1.2.2 研究现状  17-18
    1.2.3 绿叶养分、凋落叶养分、回收效率及回收度间的关系  18
    1.2.4 土壤肥力、植物生活型及叶片寿命与养分回收的关系  18-20
2 研究意义与目的  20-21
3 研究区域与研究方法  21-24
  3.1 研究区域  21
  3.2 材料与方法  21-24
    3.2.1 样地设置  21-22
    3.2.2 野外工作  22-23
    3.2.3 室内工作  23
    3.2.4 数据处理  23-24
4 结果  24-42
  4.1 不同坡位土壤养分特性  24-25
  4.2 巨桉人工林N、P、K回收效率特性  25-34
    4.2.1 基于不同单位的巨桉N、P、K回收效率的坡位差异  25-31
    4.2.2 N、P、K之间回收效率的比较  31-33
    4.2.3 不同单位间回收效率的比较  33-34
  4.3 巨桉人工林N、P、K回收度特性  34-42
    4.3.1 基于不同单位巨桉N、P、K回收度的坡位差异  34-39
    4.3.2 基于不同单位的巨桉N、P、K回收度的月动态  39-41
    4.3.3 N、P、K之间回收度的比较  41-42
    4.3.4 不同单位间回收度的比较  42
5 讨论  42-47
  5.1 巨桉人工林土壤养分的坡位变化特征及矿质元素的丰缺  42-43
  5.2 巨桉N、P、K的月动态  43-44
  5.3 巨桉N、P、K回收效率及回收度与土壤养分的相关性  44-47
  5.4 基于单位质量与单位叶面积衡量巨桉养分回收特性的差异  47
  5.5 与有关研究的对比  47
6 结论  47-49
7 展望  49-51
参考文献  51-57
致谢  57

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