全 文 ：第 4 3 卷第 2 期 江 苏 林 业 科 技 Vol ． 4 3 No ． 2
2 0 1 6 年 4 月 Journal of Jiangsu Forestry Science ＆ Technology Apr ． 2 0 1 6
文章编号:1001 － 7380(2016)02 － 0001 － 04
赤皮青冈不同种源幼树生物量及营养分配研究
周鑫伟1，庞 统2，张 斌1，田艳伶3，蔡雅桥1，李志辉1*
(1． 中南林业科技大学林学院，湖南 长沙 410004;2． 国营雷州林业局，广东 遂溪 524348;
3． 益阳林业科学研究所，湖南 益阳 413102)
收稿日期:2016-03-15;修回日期:2016-03-24
基金项目:国家科技支撑计划课题“楸树和赤皮青冈珍贵用材林定向培育技术研究与示范”(2012BAD21B03)
作者简介:周鑫伟(1990 － ) ，男，贵州兴仁人，硕士研究生。研究方向:森林培育学。E-mail:331937204@ qq． com。
* 通信作者:李志辉(1957 － ) ，男，湖南安化人，教授，博士生导师。现主要从事森林培育等教学与科研工作。E-mail:lzh1957@126． com。
摘要:对浙江舟山、湖南靖州、湖南洞口、湖南永定等 4 个赤皮青冈种源的生物量、营养元素含量进行了测定分析。
结果表明:树高排序种源为浙江舟山 ＞湖南永定 ＞湖南洞口 ＞湖南靖州;地径排序种源为浙江舟山 ＞湖南永定 ＞
湖南洞口 ＞湖南靖州;总生物量排序种源为浙江舟山 ＞湖南永定 ＞湖南洞口 ＞湖南靖州;幼林各种源的营养元素
总量基本遵循树叶 ＞树根 ＞树枝 ＞树干这一规律;各种源的大量元素含量排序为 K ＞ N ＞ P ＞ Ca ＞ Mg。通过样地
实际情况和养分分析可以看出，最适宜当地环境的种源为浙江舟山种源。
关键词:种源;营养元素;幼树;生物量;赤皮青冈
中图分类号:S792． 16 文献标志码:A doi:10． 3969 / j． issn． 1001 － 7380． 2016． 02． 001
Biomass and nutrient need of young Cyclobalanopsis gilva tree
among different provenances
ZHOU Xin-wei1，PANG Tong2，ZHANG Bin1，TIAN Yan-ling3，CAI Ya-qiao1，LI Zhi-hui1*
(1． Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China;
2． Forestry Bureau of Leizhou，Suixi 524348，China;3． Forestry Ｒesearch Institute of Yiyang Prefecture，Yiyang 413102，China)
Abstract:After measuring the biomass，nutrient element content in four Cyclobalanopsis gilvas provenances (from Zhoush-
an Zhejiang，Jingzhou Hunan，Dongkou Hunan and Yongding Hunan) ，we found that the tree height featured with such
rank as Zhoushan ＞ Yongding ＞ Dongkou ＞ Jingzhou;the collar diameter featured with such rank as Zhoushan ＞ Yongding ＞
Dongkou ＞ Jingzhou，and rank as Zhoushan ＞ Yongding ＞ Dongkou ＞ Jingzhou in terms of the total biosmass while the total
amount of nutrients of the young trees turned out to be ranked as leaf ＞ root ＞ branch ＞ stem in each provenance． Macroele-
ments of four provenances followed such order as K ＞ N ＞ P ＞ Ca ＞ Mg． The nutrition analysis showed that the most suitable
provenance to the local land was Zhoushan Zhejiang provenance．
Key words:Provenance;Nutrient element;Young tree;Biomass;Cyclobalanopsis gilva
赤皮青冈(Cyclobalanopsis gilva)属壳斗科青冈
属珍贵硬木树种，又名红稠、赤皮稠、赤皮、湖南石
槠等。常绿乔木，产于湖南、浙江、福建、台湾、广
东、贵州等省，是一种速生树种。较耐干旱贫瘠，
能在石灰岩发育成的钙质土壤或酸性丘陵土壤中
生长。其质坚硬，纹理直，强韧有弹性。人类活动
导致较大面积赤皮青冈成片天然林分几乎消失，
仅留下了少量的天然林分。目前对赤皮青冈的研
究刚起步，在遗传结构［1］、苗木培育［2 － 4］、养分胁
迫［5］和水分胁迫［6，7］等方面的研究工作有了新的
研究进展。目前国内对于营养元素研究仅是树种
或树种与树种间，并未见同一树种不同种源间的
营养元素差别分析。赤皮青冈人工林幼树生物量
及营养元素含量方面研究未见报道。所以本文通
过对赤皮青冈各种源幼苗的生物量、各器官的营
养元素分布规律进行调查分析，以揭示赤皮青冈
不同种源的营养元素含量，比较不同种源间营养
元素差异，有助于赤皮青冈种源的选择、保护以及
在湖南省花岗岩地区合理开展赤皮青冈人工林的
经营管理提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 试验区概况
试验地位于湖南省汨罗市玉池国有林场(28°
3515″N ，113°0339″E) ，为低山丘陵地貌，海拔为
200 －500 m。玉池国有林场属亚热带季风性湿润气
候地区，温暖湿润，水热资源丰富，四季分明。1 月平
均气温 3． 3 ℃，7月平均气温 28． 1 ℃，极端最低气温
－13． 3 ℃，极端最高气温 41． 2 ℃，年平均气温 15． 9
℃，平均相对湿度 78%，年降水量1 339． 7 mm，无霜期
235 d，年日照1 765 h，土壤为花岗岩发育的红壤。
试验林于 2013 年 2 月营造，造林株行距 2 m ×
3 m，造林密度 1 667 株 /hm2，林分生长良好。在
2015 年 6 月试验采样。
1． 2 研究方法
植物调查与取样于 2015 年 6 月 3 日，在赤皮青
冈种源试验幼林(每种源 6 株，使用随机区组排列，
每种源共计1 000 株，从苗圃移栽后未施肥让其自
然生长)根据每木检尺结果，选择赤皮青冈各种源
标准木各 1 株(共 4 个种源，3 个样方共 12 株)进行
生物量测定，样木伐倒后，分别测定枝、干、叶、根质
量，并采集相应的分析样品共计 400 g 左右，带回实
验室在 130 ℃下杀青，然后在 80 ℃下烘干至恒重，
计算含水率和干重生物量，然后过 120 目的筛，测定
其各个组分的各种元素含量。
1． 3 测定方法
全 N 测定用半微量凯氏定 N 法，浓硫酸消煮，
CuS04 － K2SO4作加速剂;全 P和全 K测定采用氢氧
化钠熔融法;Fe，Mn，Ca，Mg，Cu，Zn测定用原子吸收
分光光度计测定。3 次重复，分析结果为重复 3 次
的平均值。
2 结果与分析
2． 1 林分生长量及其特性
调查结果(见表 1)显示，赤皮青冈幼林的树高
和地径均是随着林龄的增加而增加，湖南永定、浙江
舟山、湖南靖州、湖南洞口人工林幼林的平均树高分
别为 0. 79，0. 97，0. 55，0. 59 m，而平均地径分别为
10. 12，12. 17，7. 96，8. 54 mm。可以看出，平均生长
量从大到小的种源排序是浙江舟山 ＞湖南永定 ＞湖
南洞口 ＞湖南靖州，而连年生长量最大的为浙江舟
山种源，湖南永定种源和湖南洞口种源的连年生长
量相同，均为 0. 54 m，最小的是湖南靖州种源，只有
0. 5 m。地径的平均生长量大小种源排序为浙江舟
山 ＞湖南永定 ＞湖南洞口 ＞湖南靖州，而连年地径
生长量最大为浙江舟山和湖南洞口种源，最小的是
湖南永定种源。从种源的变动系数来看，4 个种源
的树高变动系数分别为 13. 5%，12. 8%，14. 2%，
14. 5%;而地径的变动系数为 13. 2%，12. 5%，
13. 4%，13. 5%;平均树高和平均地径的变动系数变
化不大，说明林分的变化并不明显。而最适宜湖南
汨罗地区的赤皮青冈应来自于浙江舟山地区。
表 1 赤皮青冈人工林幼林生物量
种源
树高 /m
总生长量 平均生长量 连年生长量
变动系数 /%
地径 / cm
总生长量 平均生长量 连年生长量
变动系数 /%
湖南永定 1． 96 0． 79 0． 54 13． 5 2． 5 1． 0 0． 6 13． 2
浙江舟山 2． 42 0． 97 0． 61 12． 8 3． 0 1． 2 0． 8 12． 5
湖南靖州 1． 38 0． 55 0． 50 14． 2 2． 0 0． 7 0． 7 13． 4
湖南洞口 1． 47 0． 59 0． 54 14． 5 2． 1 0． 8 0． 8 13． 5
2． 2 赤皮青冈幼林生物量
从测定结果(见表 2)可以看出，赤皮青冈各种
源生物量大小排序为浙江舟山 ＞湖南永定 ＞湖南洞
口 ＞湖南靖州种源。赤皮青冈的幼苗生物量地上部
分大于地下部分，说明其幼苗还是以营养积累为主。
浙江舟山种源不同器官的生物量排序为叶 ＞根 ＞干
＞枝;湖南洞口种源排序为根 ＞叶 ＞干 ＞枝;湖南永
定种源排序为叶 ＞根 ＞干 ＞枝;湖南靖州种源排序
为叶 ＞根 ＞干 ＞枝。
2 江 苏 林 业 科 技 第 43 卷
表 2 各种源赤皮青冈单株生物量
种源 指标 枝 干 叶 根 合计
浙江舟山
鲜质量 / g 1 510 1 687 2 107 1 854 7 158
干鲜质量比% 44． 7 42． 7 43． 3 31． 7
湖南洞口
鲜质量 / g 275 699 1 152 1 607 3 733
干鲜质量比% 39． 9 78． 2 27 40． 3
湖南永定
鲜质量 / g 561 861 2 107 1 112 4 641
干鲜质量比% 60． 2 71． 4 21． 9 42． 4
湖南靖州
鲜质量 / g 344 532 1 105 850 2 831
干鲜质量比% 55． 2 46． 7 47． 7 43． 6
2． 3 赤皮青冈幼林各器官养分含量与分布规律
从测定结果(见表 3)可知，赤皮青冈各种源的
不同器官营养元素含量差异较大，其中树叶的元素
含量相对最高，而树干的元素含量相对最小，一般是
树叶 ＞树根 ＞树枝 ＞树干。
赤皮青冈各种源中大量元素 K 含量最高，N 其
次，Mg的含量最低。微量元素中 Fe的含量最高，而
Cu和 Zn 的含量最低。具体来说，N，P，K，Ca 等 4
种元素在树叶中的含量最高，Fe 在树根、树叶中的
含量较高，Mg和 Zn在各个器官中的含量差别不大，
Cu 和 Mn 在各个器官中存在一定差异但规律不
明显。
通过对不同种源的各个器官的元素含量进行方
差分析发现，赤皮青冈不同种源的幼林叶片间的 N，
P，Ca，Cu等 4 种元素间差异非常显著;K，Mg，Fe 3
种元素间有一定差异，但并不显著;而枝条间显著差
异的元素是 N，P;K，Ca，Mg 3 种元素有差异，但不显
著;树干中有显著差异的元素为 N，P，Ca，Zn;而 K，
Mg，Mn 3 种元素间的差异不显著;根中含量差异显
著的元素为 N，P，K，Ca。
表 3 赤皮青冈各种源不同器官营养元素含量 g /kg
种源
器
官
N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn
湖南
永定
叶 3． 23 ± 0． 28 a 0． 54 ± 0． 02 a 3． 71 ± 0． 04 a 0． 94 ± 0． 09 a 1． 30 ± 0． 01 a 2． 57 ± 0． 19 a 0． 58 ± 0． 41 0． 39 ± 0． 02 a 0． 24 ± 0． 17
枝 2． 83 ± 0． 20 a 0． 56 ± 0． 09 a 4． 47 ± 1． 31 a 1． 17 ± 0． 26 a 1． 17 ± 0． 01 a 1． 17 ± 0． 57 a 0． 55 ± 0． 40 0． 13 ± 0． 12 0． 24 ± 0． 17
干 0． 37 ± 0． 07 b 0． 24 ± 0． 00 ab2． 53 ± 0． 02 a 0． 19 ± 0． 00 ab0． 16 ± 0． 01 a 1． 16 ± 0． 52 0． 05 ± 0． 03 b 0． 04 ± 0． 01 0． 05 ± 0． 00 a
根 1． 70 ± 0． 10 a 0． 34 ± 0． 04 b 3． 28 ± 0． 07 ab0． 07 ± 0． 01 b 0． 16 ± 0． 00 a 2． 06 ± 0． 88 0． 03 ± 0． 00 b 0． 07 ± 0． 07 0． 03 ± 0．00 ab
浙江
舟山
叶 4． 23 ± 0． 16 b0． 46 ± 0． 03 ab3． 58 ± 0． 08 a 0． 42 ± 0． 05 b 1． 11 ± 0． 33 a10． 23 ± 0． 07 b 0． 14 ± 0． 01 0． 26 ± 0． 10 b 0． 05 ± 0． 01
枝 3． 29 ± 0． 13 a0． 33 ± 0． 11 b 3． 12 ± 0． 27 b 0． 37 ± 0． 21 b 0． 37 ± 0． 34 a22． 65 ± 1． 86 b 0． 17 ± 0． 05 0． 05 ± 0． 03 0． 05 ± 0． 01
干 0． 19 ± 0． 02 bc0． 21 ± 0． 01 b 2． 43 ± 0． 07 a 0． 17 ± 0． 01 bc0． 15 ± 0． 01 a 0． 77 ± 0． 52 0． 07 ± 0． 02 b 0． 04 ± 0． 01 0． 03 ± 0． 01 b
根 1． 94 ± 0． 15 a0． 44 ± 0． 06 a 3． 56 ± 0． 18 a 0． 14 ± 0． 04 a 0． 16 ± 0． 00 a 1． 27 ± 0． 93 0． 05 ± 0． 01 a 0． 02 ± 0． 02 0． 04 ± 0． 01 a
湖南
洞口
叶 2． 96 ± 0． 20 ac0． 38 ± 0． 08 b 3． 41 ± 0． 05 a 0． 30 ± 0． 03 c 0． 16 ± 0． 02 b 2． 55 ± 0． 34 a 0． 29 ± 0． 15 0． 07 ± 0． 02 c 0． 17 ± 0． 15
枝 1． 12 ± 0． 33 b 0． 18 ± 0． 02 c 2． 71 ± 0． 12 b 0． 18 ± 0． 03 b 0． 18 ± 0． 04 b 2． 54 ± 0． 40 a 0． 10 ± 0． 01 0． 36 ± 0． 46 0． 17 ± 0． 15
干 1． 46 ± 0． 23 a 0． 25 ± 0． 01 a 2． 70 ± 0． 17 a 0． 22 ± 0． 02 a 0． 16 ± 0． 01 a 0． 23 ± 0． 21 0． 13 ± 0． 01 a 0． 06 ± 0． 01 0． 06 ± 0． 01 a
根 0． 81 ± 0． 26 c 0． 20 ± 0． 04 c 2． 66 ± 0． 15 c 0． 03 ± 0． 01 c 0． 16 ± 0． 00 b 1． 50 ± 0． 39 0． 02 ± 0． 00 c 0． 05 ± 0． 03 0． 02 ± 0． 00 b
湖南
靖州
叶 2． 62 ± 0． 19 c 0． 23 ± 0． 02 c 2． 89 ± 0． 31 b 0． 24 ± 0． 02 c 0． 15 ± 0． 01 b 7． 33 ± 0． 79 b 0． 41 ± 0． 23 0． 03 ± 0． 02 c 0． 28 ± 0． 15
枝 1． 99 ± 0． 39 c 0． 15 ± 0． 02 c 1． 98 ± 0． 49 b 0． 09 ± 0． 01 b 0． 09 ± 0． 01 5． 33 ± 0． 66 c 0． 05 ± 0． 04 0． 28 ± 0． 24 0． 28 ± 0． 15
干 0． 13 ± 0． 03 c 0． 15 ± 0． 04 c 1． 93 ± 0． 33 b 0． 14 ± 0． 02 c 0． 12 ± 0． 02 b 0． 98 ± 0． 44 0． 07 ± 0． 01 b 0． 05 ± 0． 00 0． 02 ± 0． 00 c
根 1． 36 ± 0． 04 b 0． 26 ± 0． 00 c 3． 02 ± 0． 17 b 0． 04 ± 0． 01 bc0． 16 ± 0． 00 a 1． 82 ± 0． 35 0． 03 ± 0． 00 bc0． 06 ± 0． 03 0． 03 ± 0．00 ab
表中数据为平均值 ±标准(lsd值)方差，同器官中不同小写字母表示 P ＜ 0. 05 水平下显著差异
3 结论与讨论
通过样地实际调查发现，树高排序种源为浙江
舟山 ＞湖南永定 ＞湖南洞口 ＞湖南靖州，地径排序
种源为浙江舟山 ＞湖南永定 ＞湖南洞口 ＞湖南靖
州。同时，在样地实地调查时，还发现树木的变异率
3第 2 期 周鑫伟等:赤皮青冈不同种源幼树生物量及营养分配研究
不是很大，但当杉木或钩栗等其他树种伴生时，赤皮
青冈树高会产生较大的波动。
生物量通常是指生态系统中某些特定成分在单
位面积上有机物质的重量。森林生态系统的生物量
不光可以反映出森林生态系统的基本特征，而且也
能成为研究森林生态系统物质循环和能量流动、评
价森林生态系统生产潜力以及进行森林生态系统经
营管理的必要基础数据［9 － 11］。由于树种不同，形成
森林群落的主导因素不同，即便是处在相同地域、年
龄相同或相近的林分，其生物量的积累仍然会有明
显的差异［12］。从赤皮青冈幼林的单株生物量来看，
其地上部分占绝对的优势，湖南永定种源最高可达到
74. 6%，而最低的湖南洞口种源也可以达到 60%。这
说明刺皮青冈幼林在前期主要还是以养分积累为主。
总生物量排序种源为浙江舟山 ＞湖南永定 ＞湖南洞
口 ＞湖南靖州。在幼林期，浙江舟山种源就体现出了
其生长迅速这一特点，在样地进行实地调查时，发现
浙江舟山种源树高是其余种源的 1 － 2 倍，地径也超
过 2. 3 cm，最大的可达 3. 2 cm。而不同种源不同器
官的生物量也不同，浙江舟山种源叶、干发达，湖南洞
口种源有发达的根系，湖南永定种源干的生物量最
大，湖南靖州种源叶、根生物量最大，可以根据需求来
自行决定选取、应用何种种源的赤皮青冈。
赤皮青冈各种源的养分总量基本遵循树叶 ＞树
根 ＞树枝 ＞树干这一规律。各种源的大量元素含量
K ＞ N ＞ P ＞ Ca ＞ Mg。微量元素 Fe 的含量最高，Cu，
Zn最低。营养元素在各个种源的树叶中总的含量
大小顺序基本为 K ＞ N ＞ P ＞ Ca ＞ Mg ＞ Fe ＞ Mn ＞ Cu
＞ Zn，说明其属于 K ＞ Ca 型，与秦海等［12］的研究结
果相符。湖南永定、浙江舟山 2 个种源的大量元素
积累规律为树叶 ＞树枝 ＞树根 ＞树干，湖南洞口种
源规律是树干 ＞树根 ＞树叶 ＞树枝，而湖南靖州种
源规律是树叶 ＞树根 ＞树枝 ＞树干。说明同一树种
不同种源对于营养元素的吸收和养分需求的部位也
是各不相同的。因此，可以按照造林需求进行种源
的选择。
由于赤皮青冈树体内营养研究刚起步，对于其
不同生长阶段的植物营养、凋落物的归还量、养分循
环及稳定性等方面的情况均需要进一步深入的研
究，以便为我国的珍贵树种用材人工林的可持续经
营提供理论依据。
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