全 文 ：陕西林业科技 N o . 2 , 1 9 9 3 , p p . 78 , 5 5
S h a a n x i F o r e s t S e i e n e e a n d T e e h n o lo g y
德国西南部挪威云杉施肥与材积增量的
长期定位研究
薛泉宏编译
1 试验地概况
试验在德国西南部的北方 暗 针叶林 、
V i r n g r u n d 和 s w a b ia n A lb 挪威 云杉同龄纯
林 中进行 。 三个试验区的海拔高度分别为
6 6 0
、
4 9 0
、
6 6 0m ; 年均降水 量分别为 1 1 0 0 、
8 5 0
、
9 5 0 m m ;年均 温度分别为 7 . 0℃ 、 7 . 6℃
及 6 . 9 ℃ ;林下土壤为灰化棕壤 。 试验小区面
积 为 0 . 10 ~ 0 . 25 ha 。 施用的肥料 ,氮肥为尿
素 、 硝酸按钙或氨基氰化钙 ,磷肥为过磷酸钙
或碱性炉渣 , 石灰肥为碳酸钙 。观测时间分别
为 1 9 5 3一 1 9 8 1 年 、 1 9 7 0一 1 9 8 3 年和 1 9 6 7~
19 8 2 年 。
2 试验方法
每个试验 区设施肥与对照两个小 区 , 每
个 小区选 40 株样树 ,分别在树高 1 2/ 处和
1
.
3m 处取 圆盘测年轮 , 并用测 定结果计算
每一测定期内年材积增量 。
3 结果
3
.
1 石灰与氮肥单施
在 北 方 暗 色针 叶林 中 施 入 1 . o t ha 一 `
C a C O
3 粉 , 小 区 年 材 积 增 量 较 对 照 高 约
2
.
sm
,
h a
一
, ,肥效可持续 2 2 年 , 但后 8 年的肥
效有所降低 。
连续 3 年施入硝酸钱钙 。 . 4 t ha 一 ` , 施肥处
理 的年材积增量较对照高约 7 . sm , ha 一 , , 7 年
后施肥与对照年材积增量无差异 。 肥效持续
时间约为 6 年 。
7 8
3
.
2 石灰与氮素配合施用
3
.
2
.
1 石 灰与氮素先 后施用 在北方暗针
叶林中施入 含钙 ( 3 1%~ 3 4% ) 炉渣 l t h a 一 , ,
年材积增量较对 照高约 s m , ha 一 ` , 13 年后再
施入 0 . s t ha 一 `尿素 ,施肥小区年材积增量比对
照高 sm 3ha 一 , ,肥效长达 2 0 年 ,其中氮肥大幅
度发挥作用的时间约为 5 年 。 该试验区另一
处理为施用 C a C O 3 粉 3 . o t h a 一 , , 年材积增量
高出对照 Zm , ha 一` 。 6 年后每隔 4 年施入硝酸
钱钙 0 . 4t ha 一 , ,共施 3 次 , 施肥后年材积增量
提高了 5~ 6 m 3 h a 一 , ,肥效持续约 7 年 。
3
.
2
.
2 石 灰与氮肥 同时施用 在北方暗针
叶林 区 , 同时施入 z t h a 一 , C a C O 3粉与 0 . 4 t h a 一 ,
硝酸按钙 ,并在第 2 、 3 年同量再施两次硝酸
钱 钙 。 该 处理 的年材 积 增量较 对照高约
s m
3
h a
一` , 肥效保持约 1 7年 `
3
.
3 石灰与磷肥配合施用
在北 方 暗针 叶林 区 同时施 入 l . ot 扮一 ,
C a CO
3和 l t h a 一`磷肥 ,年材积量高出对照 2~
s m
,
h a
一
, , 施肥效应持续 26 年 ,其中前 16 年施
肥与对照的年材积增量差别很大 , 后 10 年的
年材积量逐渐接近对照 。 在 s w a ib an lA b 地
礴区 , 施用 2 . s t h a 一 `C a C O 3 与 1 . o t h a 一`碱性磷肥
后 , 施肥处理的年材积增量低于对照 ,肥效分
负 。
3
.
4 石灰与氮 、 磷配合施用
在北方 暗针叶林 中同时施入 C aC 0 3 粉
1
.
o t h a
一
, , 炉 渣 磷 肥 2 . o t h a 一` 及 硝 酸 按 钙
0
.
4t h a
一
, , 第 2 、 3 年两次 施入 同量的硝 酸钱
钙 。 该处理的年材积量比对 (下转第 83 页 )
系含氮量增加 2倍以上 。
在所有林地 , 总氮量随氮肥用量增 加而
· 增加 ; s o 4 k g h a 一 ,处理侧根的氮含量是对照的
两倍 。 而 1 5 1 2k g h a 一 ,处理 侧根的 氮含量又是
, ’后者的两倍 。 矿质土壤氮含量随氮用量增加
而增加 , 其量 为植 物一土壤 系统 总氮 量的
SQ%一 7 0 % 。
4 讨论
本研究中 , 材积生长量对 N 肥的二次效
应在 1 9 70 年后转变成线性效应 。 这一变化的
原因可能在于氮肥效应的作用过程 。氮肥使
针叶表面积从对照 区的 8 . 0 又 1 0 ` m Z / h a 增加
到最大肥料用量处 理中的 13 . 1 x l 。 ` m , / ha 。
在较高的氮肥用量 中 , 增加的 自然荫蔽减小
了净同化速率 . 因而 净初级生长量呈二次效
应 。 在材积生长中 ,从二次效应向线性效应转
变 , 可能与大量施肥树中贮存的额外氮有关 ,
这些额外氮使氮有更长的效应 。
本研究表明 ,肥料停止施用后 19 年 , 氮肥
对叶生物 量没有 明显 的效应 。 但 19 6 4年 到
19 6 7年间的短期效应 却非常 大 ,对 氮肥的效
应 中 , 叶生长量增加一倍 。 众所 周知 , 氮肥能
加速最大树冠的形成 , 并且 随林木成熟叶生
物量降低 。 因此 ,施肥小区后期叶生物量很快
降低 。
1 9 8 6年 , 各施肥树木氮含量为施入氮肥
的 8%一 巧 % 。 而 1 9 6 7年的 相应 值很高 , 为
3 %一 51 % 。树木氮含量差异减小 , 部分是由
疏伐引起的 , 因较多的树干从较高量的施肥
小 区去除 。 而叶生物量和氮浓度降低对这些
差异同样具有较大的影响 。
1 9 6 7 年 , 对 照 区 中 氮 总 量 大 约 为
I O5 o k g h a
一 ` 。 1 9 6 7年到 19 8 6年之间 , 疏伐期对
照小 区去除的氮 为 3 5k g h a 一 ` , 大气输入 氮近
似为 95 k g ha 一` , 因 此 , 同欧洲 氮 沉积物 超 过
4 0 k g ha
一
,
y
一
, 的其 他地 区相 比 , 试验 区是 相对
未被污染的森林 。 1 9 8 6年对照区林木较低氮
含量是 由矿质土壤中较低氮浓度引起 的 。 以
上结果说明 ,在试验区森林氮肥增加叶生物
量和因此增加大气输入氮的截获能力 , 可能
是其氮肥效应长期持续的主要原因 。 ①
(上接第 78 页 )
照高约 s rn , h a 一 , , 肥效保持 1 7年 。
在 V im g r u n d 试验区 , 氮 、 磷及石灰对林
分生长效应的作用时间远短于北方暗针叶林 。
施肥 5年后施肥小区的年材积增量与对照无差
异 。该区另一处理施入 0 . 6 t ha 一`过磷酸钙 , 14 年
后再施入 “一 “ · 5守a 一 ` C a C O 3粉 、 ` · s t h a 一 ,碱性炉
渣及。 . 7 5t h a 一 ,硝酸 钱钙 。 实验结果 , 施肥与对
照年材积增量无明显差异 。
在 S w a ib a n A lb 试验区 ,氮 、 磷及石灰对林
分年材积增量的影响不如北方暗针叶林区明
显。 施 肥 处 理 的 年 材 积 增 量 比 对 照 高 约
4m , ha
一
, ,肥效持续时间短 , 约为 10 年 。
4 小结
( ” 不同施肥处理的年材积增量 、 年材积
增量随时间的变化曲线及肥效持续时间不同 。
单施石灰后 6年 内的年材积增量略高于对照 ,
但持续时间长 。石灰与磷配合施用时年材积量
增幅很大 。但在 S w ab ia n lA b ,石灰与磷配合施
用时材积量增加不大 。
( 2) 氮肥对材积增量的影响因地区而异 。
在北方 暗针 叶林 区 , 施肥后年材积量增长迅
速 。 氮与钙及磷肥配合施用时 , 年材积增量在
较高水平上持续 时间较长 。 S w a ib an 地区供试
林分对氮 、 磷 、 钙的反应不如北方暗针叶林 明
显 。 V im g r u n d 地区施用氮 、 磷 、 钙后材积量增
长不明显 。
( 3) 气候影响施肥效应的发挥 , 尤其是施
肥后的降水量 。在干旱年份 , 施肥小区的材积
量与对照区相同 ; 在湿润年份 ,施肥效应才能
反映出来 。②
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