全 文 ：2009年 3月 防　护　林　科　技 Mar., 2009
第 2期(总 89期) ProtectionForestScienceandTechnology No.2(SumNo.89)
文章编号:1005-5215(2009)02-0032-03
　　收稿日期:2008-11-13
　　作者简介:何德镇(1965 -), 男 , 福建平和人 , 助理工程
师 , 现从事营林生产与管理工作 .
马占相思人工林生态系统养分积累与分配
何德镇
(福建省平和天马国有林场 ,福建平和 363704)
摘　要:通过对 8年生马占相思人工林生态系统养分积累与分配的研究 , 结果表明:林地土壤 0 ～ 50 cm土层内全 C
积累量为 69 090 kg· hm-2 ,全 N积累量为 3 725 kg· hm-2 ,全 P积累量为 647kg· hm-2 ,交换性 K积累量为 648kg
· hm-2 ,交换性 Ca积累量为 987 kg· hm-2 , 交换性 Mg积累量为 63kg· hm-2;凋落物养分积累量 N为 58.764 kg
· hm-2· a-1 , P积累量为 1.608 kg· hm-2· a-1 , K积累量为 9.021 kg· hm-2· a-1 , Ca积累量为 22.898kg· hm-2
· a-1 , Mg积累量为 4.079 kg· hm-2· a-1;人工林林分各元素积累量 N为 277.04 kg· hm-2、P为 7.72 kg· hm-2、
K为 57.21 kg· hm-2 、Ca为 93.22 kg· hm-2、Mg为 10.24 kg· hm-2;林下植被养分积累量 N、P、K、Ca、Mg分别为
35.40、2.67、29.47、22.38、4.00 kg· hm-2。
关键词:马占相思;人工林;生态系统;养分积累与分配
中图分类号:S718.55　　　　　　　文献标识码:A
EcosystemNutrientAccumulationandDistributionofAcaciamangiumPlantation
HEDe-zhen
(PinghetianmaState-ownedForestFarmofFujianProvince, Pinghe363704, Fujian, China)
Abstract:Ecosystemnutrientaccumulationanddistributionof8-year-oldAcaciamangiumplantationwerestudied.Result
showsthat:accumulationoftotalCinsoillayerof0-50 cmis69 090 kg· hm-2;accumlationoftotalNis3 725 kg·
hm-2;accumlationoftotalPis647kg· hm-2;accumulationofexchangeableKis648kg· hm-2;accumlationofexchange-
ableCais987kg· hm-2;accumulationofexchangeableMgis63 kg· hm-2;litternutrientaccumulationofNis58.764kg
· hm-2· a-1;accumulationofPis1.608 kg· hm-2· a-1;accumulationofKis9.021 kg· hm-2· a-1;accumulationof
Cais22.898 kg· hm-2· a-1;accumulationofMgis4.079kg· hm-2· a-1;N, P, K, Ca, Mg(amountofeachelement
ofplantationstand)is277.04, 7.72, 57.21, 93.22, 10.24 kg· hm-2 , respectively;N, P, K, Ca, Mg(amountofnutrient
accumulationofundergrowthvegetation)is35.40, 2.67, 29.47, 22.38, 4.00kg· hm-2 respectively.
Keywords:Acaciamangium;plantation;ecosystem;nutrientaccumulationanddistribution
　　马占相思(Acaciamangium)(由于译音不同 ,又
叫马尖相思)原产澳大利亚 、巴布亚新几内亚及印
度尼西亚等地 ,属含羞草科(Mimosoideac),具有干
形通直 、出材率高 、适应性强 、速生高产及固氮改土
等特性 ,加上其原产地自然条件与我国热带 、南亚热
带地区相似 ,因此 ,马占相思作为荒山造林的先锋树
种和短周期速丰林树种 ,自 20世纪 80年代中期开
始在我国热带 、南亚热带地区大面积种植和发展 ,成
为当地仅次于桉树(Eucalyptus)的短周期速丰林树
种 ,至今种植面积已发展到 80 000 hm2 ,取得了显著
的经济效益和生态效益。福建龙海九龙岭国有林场
2000年开始开展马占相思的引种试验 , 2007年 8月
对试验林分进行了全面的调查 。通过调查总结 ,以
期对马占相思在福建的发展提供指导和参考 。
1　试验地及林分概况
试验地位于福建省龙海九龙岭国有林场九龙岭
工区 28-3小班(北纬 24°21′,东经 117°39′),海拔
35 ～ 85m,年平均温度 21 ℃,极端最高气温 38 ℃,
极端最低气温 0℃, ≥10 ℃年积温 7 350℃,年均日
照数为 1 891.4 h,无霜期 330 d,年均降水量 1 400
mm,主要集中在夏季 ,属于南亚热带海洋性气候。
林地土壤为发育自第四纪红土母质的简育湿润铁铝
土。 2000年 5月造林 , 初植密度为 1 995株 ·
hm-2 ,调查现存株数 875株 · hm-2 ,平均树高 12.4
m,平均胸径 12.9cm。
2　研究方法
　
2.1　调查样方设置
调查样地为宽 30 m、从下坡到上坡的条形样
带 ,每木检尺 ,调查树高 、胸径。
2.2　土壤调查
在调查样地中分上中下坡各挖一个土壤剖面 ,
在每个土壤剖面上分 0 ～ 10 cm、10 ～ 20cm、20 ～ 30
cm、30 ～ 50cm四层取土壤分析样品 ,再将 3个剖面
的各层混合 ,进行土壤样品分析 。
2.3　凋落物量调查
设置 10个 1m×1 m的凋落物收集网 ,每月搜
集一次 ,并分别称取叶 、枝 、花果等质量 ,分析样品取
不同月份的收集样品平均混合而成。
2.4　林分调查
在标准地外选择具有代表性的样地分别设置 5
个 2 m×2 m(灌木)和 1 m×1 m(草本)的小样方 ,
样方内的灌木和草本按地上和地下部分分别收集 、
称质量 ,并取样 ,测定其含水量 ,换算为干质量 ,而后
推算出单位面积内灌木层和草本层的生物量。分别
在 1月 、4月 、7月 、10月份在辅助样地内布设 5个 1
m×1 m的小样方 ,收集所有凋落物 ,取样烘干至恒
质量 ,根据其平均值 ,推算出样地内单位面积的凋落
物的现存量 。
2.5　养分分析方法
C、N用岛津 GC-8A全自动碳氮分析仪测定;
湿式灰化(HClO4 +HNO3)后 , K、Ca、Mg用日立 Z-
6100原子吸收分光光度计测定;P用比色法即显色
后用日立 -3210紫外分光光度计测定 。
2.6　生物量调查
选不同径阶的标准木 6、5、5株伐倒 。用分层切
割法 ,实测各层干 、枝 、叶的质量。取各层干 、枝 、叶
的样品带回实验室测定含水率和养分含量 ,选 4株
地上部生物量差别比较大的标准木 ,挖其根系 ,分 <
10 mm、10 ～ 50mm、 >50 mm称其质量并取分析样
品。
3　结果与分析
3.1　马占相思人工林林地土壤养分积累量
土壤是植物赖以生存的养料来源 ,土壤的营养
元素含量及水平直接关系到林分状况 ,关系到生产
力的高低 。本研究马占相思人工林土壤系统养分积
累与分配见表 1。从各层的养分积累来看 ,马占相
思人工林土壤系统养分积累主要集中在 0 ～ 30 cm
土层 ,全 C、全 N、全 P、交换性 K、交换性 Ca、交换性
Mg积累量分别占据了各元素总积累量的 84.37%、
67.76%、64.30%、67.75%、65.96%、63.49%,由此
可见维护好 0 ～ 30 cm土层的养分肥力对马占相思
人工林土壤系统的养分平衡至关重要。
表 1　马占相思人工林土壤养分积累量 kg· hm-2
土层 全C 全N 全 P 交换性 K 交换性 Ca 交换性 Mg
0～ 10cm 30 890(44.71%) 1 266(33.99%) 169(26.12%) 171(26.39%) 298(30.19%) 16(25.40%)
10～ 20cm 17 800(25.76%) 735(19.73%) 128(19.78%) 135(20.83%) 185(18.74%) 14(22.22%)
20～ 30cm 9 600(13.90%) 523(14.04%) 119(18.39%) 133(20.52%) 168(17.02%) 10(15.87%)
30～ 50cm 10 800(15.63%) 1 201(32.24%) 231(35.70%) 209(32.25%) 336(34.04%) 23(36.51%)
0～ 50cm 69 090(100%) 3 725(100%) 647(100%) 648(100%) 987(100%) 63(100%)
3.2　马占相思人工林林分凋落物量
人工林凋落物是林地养分的一个重要来源 ,也
是衡量营养元素循环的重要指标。马占相思人工林
年凋落物总量为 3.36t·hm-2·a-1(表 2),凋落物
主要为叶片 ,叶片占到凋落物总量的 64.88%。凋
落物养分积累量中 , N占了绝大部分 ,为 58.764 kg
·hm-2· a-1。
表 2　马占相思人工林凋落物量和养分积累量
器官 生物量(t· hm-2· a-1)
养分积累量(kg· hm-2· a-1)
N P K Ca Mg
叶 2.18(64.88%) 48.178(81.99%) 1.221(75.92%) 6.278(69.60%) 14.759(64.45%) 2.594(63.60%)
枝 0.44(13.10%) 1.817(3.09%) 0.054(3.37%) 0.981(10.88%) 1.813(7.92%) 0.286(7.01%)
花果等 0.74(22.02%) 8.769(14.92%)) 0.333(20.71%) 1.761(19.52%) 6.327(27.63%) 1.199(29.39%)
合计 3.36(100%) 58.764(100%) 1.608(100%) 9.021(100%) 22.898(100%) 4.079(100%)
3.3　马占相思人工林林分生物量及养分积累量
马占相思人工林林分生物量由地上部分和地下
部分组成(表 3),其中地上部分生物量为 35.04 t·
hm-2 ,占全树生物量的 83.47%,地下部分生物量为
6.94t· hm-2 ,占全树生物量的 16.53%。地上部分
生物量由树干 、树皮 、树枝 、树叶组成;地下部分生物
量由根桩 、粗根 、中根 、细根组成。各部分生物量 ×
各部分养分含量即为各部分养分积累量(表 4)。马
占相思人工林林分各元素积累量:N为 277.04 kg·
hm-2;P为 7.72 kg· hm-2;K为 57.21 kg· hm-2;
Ca为 93.22 kg· hm-2;Mg为 10.24 kg· hm-2。各
器官中各元素积累量树叶为最大 ,树干其次 ,由此可
见马占相思在维护地力方面的意义所在 。
33　第 2期　　　　　　　　　何德镇　马占相思人工林生态系统养分积累与分配
　
表 3　马占相思人工林林木单株生物量组成
层次 器官 生物量(t· hm-2)
占各部分的比例
(%)
占全树生物量
的比例(%)
地上部分
树干 23.21 66.25 55.3
树皮 4.45 12.69 10.59
树枝 3.86 11.01 9.19
树叶 3.52 10.05 8.39
小计 35.04 100.00 83.47
地下部分
根桩 3.72 53.6 8.86
粗根 2.99 43.15 7.13
中根 0.13 1.87 0.31
细根 0.10 1.38 0.23
小计 6.94 100 16.53
全树总量 41.98 100
表 4　马占相思人工林林分养分积累量 kg· hm-2
器官 N P K Ca Mg
树干 75.44 1.16 10.68 18.57 1.39
树皮 53.83 1.02 8.05 29.11 0.80
树枝 24.50 0.81 7.68 16.71 1.70
树叶 96.13 3.13 23.04 17.17 4.75
树根 27.13 1.60 7.77 11.66 1.60
合计 277.04 7.72 57.21 93.22 10.24
3.4　马占相思人工林林下植被生物量及养分积累
量
林下植被也是整个森林生态系统的重要组成部
分 。与林分生物量相比较 ,马占相思人工林林下植
被的生物量虽然比较小 ,但对整个人工林生态系统
来讲也占了相当大的比例。本研究中 ,马占相思人
工林林下植被主要由灌木和草本组成(表 5),灌木
层生物量为 0.52t·hm-2。可见马占相思人工林林
下植被主要以草本为主。林下植被总生物量为
3.21t· hm-2 ,养分总积累量 N、P、K、Ca、Mg分别为
35.40、2.67、29.47、22.38、4.00 kg·hm-2。
表 5　马占相思人工林林分植被生物量及养分积累量
林层 生物量(t·hm-2)
组成比例
(%)
元素积累量(kg· hm-2)
N P K Ca Mg
灌木层 0.52 16.2 4.95 0.38 4.51 2.07 0.69
草本层 2.69 83.8 30.45 2.29 24.96 20.31 3.31
合计 3.21 100 35.40 2.67 29.47 22.38 4.00
4　结论与讨论
本研究从林地土壤 、凋落物 、林下植被 、林木等
方面系统地调查分析了 7年生马占相思人工林生态
系统的养分积累与分配 ,结果表明:马占相思根系主
要生长 、分布于 0 ～ 50 cm的土层内 , 0 ～ 50cm土层
内全 C积累量为 69 090 kg· hm-2 ,全 N积累量为
3 725 kg·hm-2 ,全 P积累量为 647kg· hm-2 ,交换
性 K积累量为 648 kg· hm-2 ,交换性 Ca积累量为
987kg· hm-2 ,交换性 Mg积累量为 63 kg· hm-2 ,
其中各元素的积累量主要集中在 0 ～ 30 cm土层中;
马占相思人工林年凋落物总量为 3.36 t· hm-2·
a-1 ,凋落物养分积累量中 , N为 58.764kg· hm-2·
a-1 , P积累量为 1.608kg·hm-2· a-1 , K积累量为
9.021kg· hm-2 · a-1 , Ca积累量为 22.898 kg·
hm-2·a-1 , Mg积累量为 4.079 kg· hm-2·a-1;马
占相思人工林林分地上部分生物量为 35.04 t·
hm-2 ,占全树生物量的 83.47%,地下部分生物量为
6.94 t·hm-2 ,占全树生物量的 16.53%。马占相思
人工林林分各元素积累量:N为 277.04 kg· hm-2;
P为 7.72 kg· hm-2;K为 57.21 kg· hm-2;Ca为
93.22kg· hm-2;Mg为 10.24kg· hm-2。
马占相思人工林林下植被总生物量为 3.21t·
hm-2 ,养分总积累量 N、P、K、Ca、Mg分别为 35.40、
2.67、29.47、22.38、4.00 kg·hm-2。
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(上接 8页)
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34 防　护　林　科　技　　　　　　　　　　　　　　2009年