全 文 ：施肥对北美红杉幼林生物量及磷素分布的影响＊
彭明俊1 ,左显东1 ,汪政初2 ,陶国祥2
(1.云南省林业科学院 ,云南　昆明　650204;2.云南屏边县林业科学研究所 ,云南　屏边　661200)
摘　要:2000 ～ 2002 年在云南省红河州屏边县对北美红杉幼林进行了不同肥料(尿素 、过磷酸钙 、氯化钾)的
施肥试验(共进行了 8 个处理 , 3次重复的随机区组设计)。结果表明:施肥使北美红杉幼林生物量增加 , 其中
处理 7(P2K 2)能明显增加北美红杉幼林各器官及林木总的生物量;施肥能促进根和叶的生长 , 增加根系对磷
的吸收 ,提高北美红杉幼林叶和根部磷的含量及贮量;叶和根部成为北美红杉磷素的主要贮存库。
关键词:北美红杉;幼林;施肥;生物量;磷贮量
中图分类号:S714.8;S791.33.01　文献标识码:A　文章编号:1000-2006(2005)02-0061-04
Effects of Fertilizations on Biomass ,P Content and Storage
in Young Plantation of Sequoia sempervirens
PENG Ming-jun1 , ZUO Xian-dong1 ,WANG Zheng-chu2 , TAO Guo-xiang2
(1.Yunnan Academy of Forest ry , Kunming 650204 , China;2.Pin gbian Graduate S chool of Fores t ry , Pingbian 661200 , China)
Abstract:During 2000 ～ 2002 , the ferti lizations tests , including three kinds of fe rtilizations(u-
rea , super phosphate , po tassium chlo ride) to y oung plantation of Sequoia semperv irens in
Pingbian ,Yunnan province w ere conducted.The tests include eight t rea tments and three rep-
licates.The results revealed that ferti li zations could increase the biomass of dif fe rent compo-
nents of the t ree , especially the proport ioned application of supe r pho sphate and po tassium
chloride(the seventh t reatment)could increase the amount of leaf and root as well as the to-
tal biomass of the three remarkably.Fertilizat ions could also increase the P content and sto r-
age in leaf and roo t.And leaf and roo t is the majo r P pool of S.semperv irens.
Key words:Sequoia sempervirens;Young plantation;Fertilizations;Biomass;P sto rage
北美红杉(Sequoia sempervirens Endll.)简称红杉 ,原产北美洲美国的太平洋沿岸 ,即从俄勒岗州
到加利福尼亚州海拔24 ～ 945m 的地带 ,是世界著名的速生用材树种 。国外对北美红杉的研究较早 ,法
国 、美国 、新西兰等对北美红杉的选育种进行了深入研究 ,法国对北美红杉在全分布区内的成活率和高
生长进行了观测 ,也作了一些生理研究 、生态因子观测[ 1 ～ 3] 。我国对北美红杉的研究工作集中在引种 、
育苗及生态等方面[ 4 ～ 8] 。
近年来 ,由于不合理的林业经营措施 ,引起林地地力衰退 ,林木生产质量下降[ 9 , 10] 。为了维护和提
高土壤肥力 ,促进林木生长 ,达到速生 、丰产 、优质的目的 ,林木施肥是一项极为重要的措施[ 9] 。目前我
国经济发展迅速 ,但森林资源贫乏 ,在一些地区对一些树种已进入到全株利用的阶段 。研究不同施肥措
施对林木生物量及养分元素的积累与分配的影响 ,对于指导北美红杉幼林林木施肥 ,提高养分的循环利
用效率具有重要意义 。
1　材料与方法
1.1　试验地概况
试验地位于云南省红河州屏边县(东经 103°41′,北纬22°59′),海拔1 330 m ,年均气温16.4 ℃,绝对
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第 29卷第 2期
2005 年 3 月 　
南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)
Journal of Nanjing Fo rest ry Unive rsity(Natural Science s Edi tion)　
Vo l.29 , No.2　
M ar., 2005
＊ 收稿日期:2003-12-09　　　　修回日期:2004-11-16
基金项目:云南省计委“九五”攻关项目(云计科技(1998)1132)
作者简介:彭明俊(1974-),男 ,工程师 ,主要从事林木遗传育种及造林研究工作。
最高气温 31.1 ℃,绝对最低气温-1.7 ℃,年均降水量 1 653.4 mm ,年均蒸发量 1 239.6 mm ,年均相对
湿度 84%,1月份平均相对湿度 89%,8月份平均相对湿度 87%,霜日 4 d ,雾日年平均 109.4 d ,全年日
照时数 1 556.4 h ,属南亚热带季风气候 。供试土壤系千枚状板岩发育的黄壤 ,土壤 pH 5.2 ～ 5.6 ,有机
质含量 2.5%,速效氮 、磷 、钾含量分别为 43.3 ～ 83.7 ,0.22 ～ 2.72 , 21.40 ～ 115.24 mg/kg 。土壤磷水
平较低。
1.2　试验设计
表 1　北美红杉施肥试验各处理施肥时间和配比量
Table 1　Times and assorted proportion of different
fertilization treatments kg/ hm2
处　理 施肥量(N+P2O 5+K 2O)
2000年 2001年
1(P1) 0+22.2+0 0+22.2+0
2(P2) 0+44.4+0 0+44.4+0
3(P3) 0+88.8+0 0+88.8+0
4(NP1) 44.4+22.2+0 44.4+22.2+0
5(NP2) 44.4+44.4+0 44.4+44.4+0
6(P1K 2) 0+22.2+44.4 0+22.2+44.4
7(P2K 1) 0+44.4+22.2 0+44.4+22.2
8(CK) 0+0+0 0+0+0
注:N 肥为尿素 ,有效成分按 46%N 计;P 肥为过磷酸钙 , 有
效成分按 14%P2O 5 计;K 肥为氯化钾 ,有效成分按 56%
K 2O 计。
选择土壤肥力中等 ,但土壤水分条件 、土层厚
度 、土层通透性较正常 ,坡面比较完整的立地 ,施肥
试验共设 3次重复 , 8个处理(表 1),按随机区组排
列。每小区 36 株树为量测株 ,按 4列 9行排列 ,各
处理间设 2列保护行 ,供试区外围设 2 ～ 3行作为保
护行 ,郁闭前在每年 4月底 、9 月底抚育除草 2次 ,
松土深度 10 cm ,并及时防治病虫害。
2000年 3月对供试区整地 ,按 60 cm ×60 cm ×
60 cm 规格挖好树穴 ,2000年 6月造林时每穴中施
入所需肥料 ,然后回表土混匀 ,造林株行距 3 m ×
3 m ,1 110株/hm2 。造林后第 2年(2001年)进行抚
育除草 ,然后在每木上坡 、树冠投影外侧 ,挖一弧形
沟 ,沟长 60 cm ,宽 15 cm ,深20 cm ,肥料施于沟中 ,
随后立即混匀覆土。施肥量及时间见表 1 。
1.3　生长调查及标准木生物量测定
此次试验所用材料是 1999年 3月从中国林木种子公司购买的编号为 98C147的种子。于 1999年
3月进行种子育苗。育苗时种子通过检测(净度 92.00%,含水率 16.50%,千粒重 5.87 g ,生活率
87.00%)。
进行施肥试验时对各小区(处理)量测株定株进行编号 ,施肥前(2000年 6月)调查各小区本底苗高
和地径 ,以后每年 1 ,4 , 7 , 10月调查各小区苗高 、地径 ,2003年 8月根据各处理的平均苗高和平均地径
分别选定 3株标准木 ,齐地表伐倒 ,用分层切割法区分叶 、枝 、干等部分 ,测定各器官的鲜重 ,根据单株立
木的营养面积 ,用壕沟法挖掘根系 ,测量其鲜重 ,同时采集各器官样品测定其干重及其磷含量[ 11] 。
1.4　样品分析方法
采集的植物样品经烘干 、磨碎 、过筛后 ,用浓 H 2SO 4-HClO 4 消化制备待测样品 ,用双酸消化-钼锑
抗比色法测定样品磷含量 。
2　结果与分析
表 2　施肥第 3 年各处理标准木生物量
Table 2　Biomass of standard tree in the third year of
dif ferent fertilization treatment g
处理 干 枝 叶 根 总量 比例%
1 13.89 14.89 12.37 14.12 56.27 129.83
2 13.42 13.38 19.37 15.89 64.06 147.81
3 12.19 9.38 11.83 20.02 56.42 130.18
4 14.30 10.24 24.96 13.00 66.50 153.44
5 15.59 13.94 15.53 18.46 68.52 158.10
6 15.96 17.35 12.85 14.64 66.80 154.13
7 19.70 13.77 27.16 12.64 80.27 185.21
CK 11.27 8.16 6.28 9.63 43.34 100.00
2.1　不同施肥处理对北美红杉幼林生物量的影响
各施肥处理的北美红杉幼林生物量与 CK 相比
都有不同幅度的增加(表 2)。方差分析结果表明 ,
施肥后对北美红杉幼林生物总量 、苗干 、根的影响呈
极显著差异 。经多重比较表明(表 3):处理 7 对北
美红杉幼林的根 、干 、枝 、叶 、生物总量影响分别与其
他处理相比呈显著或极显著水平。由此可见 ,处理
7(磷 、钾配合施肥)能有效促进北美红杉幼林各器官
及林木总生物量的增加。
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南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)　　　　　　第 29 卷　第 2 期　
表 3　施肥第 3 年不同处理对北美红杉幼林生物量的多重比较
Table 3　Multiple comparisons of biomass in the third year of different fertilization treatment
干 枝 叶 根 总　量
[ 7-8] =8.43＊＊ [ 6-8] =9.19＊ [ 7-8] =20.88＊＊ [ 3-8] =10.39＊ [ 7-8] =36.93＊＊
[ 7-3] =7.51＊＊ [ 6-3] =7.97＊ [ 7-3] =15.33＊ [ 7-1] =24.00＊＊
[ 7-2] =6.28＊＊ [ 6-4] =7.11＊ [ 7-1] =14.79＊ [ 7-3] =23.85＊＊
[ 7-1] =5.81＊＊ [ 7-6] =14.31＊ [ 7-2] =16.21＊＊
[ 7-4] =5.40＊＊ [ 4-8] =18.68＊＊ [ 7-4] =13.77＊＊
[ 7-5] =4.11＊＊ [ 7-6] =13.47＊＊
[ 7-6] =3.74＊＊ [ 7-5] =11.75＊
[ 6-8] =4.69＊＊ [ 5-8] =25.18＊＊
[ 6-3] =3.77＊＊ [ 5-1] =12.25＊
[ 6-2] =2.54＊＊ [ 5-3] =12.10＊
[ 6-1] =2.07＊ [ 6-8] =23.40＊＊
[ 5-8] =4.32＊＊ [ 6-1] =10.53＊
[ 5-3] =3.40＊＊ [ 6-3] =10.38＊
[ 5-2] =2.17＊ [ 4-8] =23.16＊＊
[ 4-8] =3.03＊＊ [ 4-1] =10.23＊
[ 4-3] =2.11＊ [ 4-3] =10.08＊
[ 1-8] =2.62＊＊ [ 2-8] =20.72＊＊
[ 2-8] =2.15＊ [ 2-1] =7.79＊
[ 2-3] =7.64＊
[ 3-8] =13.08＊＊
[ 1-8] =12.93＊＊
　　　　　　　　注:＊示差异显著 , ＊＊示差异极显著;[ ] 中数字为各处理代号。
2.2　北美红杉幼林体内磷含量和贮量的变化
北美红杉幼林各器官磷的含量以叶 、枝较高 ,根 、干较低(表 4),相同器官则树冠上部高于下部 。与
对照(CK)相比 ,施肥后干和根等部位磷的含量有所增加 ,而枝 、叶等却大幅下降 。说明施肥能增加根系
对磷素的吸收 ,提高根和干中磷的含量 。这一结论与俞元春等的结论不一致[ 12 ～ 14] 。而 Adams认为 ,施
肥后林木的生物量增加 ,但磷的含量并不发生“稀释效应” 。另外 ,施肥处理下北美红杉幼林体内各器官
磷的贮量 ,按不同区分段计算一般高于对照(处理 8),但也有例外(表 4);如按整株树计算 ,施肥处理下
各器官磷的贮量均高于对照(表 5)。在各施肥处理中北美红杉体内磷的贮量以处理 4最高 。这表明
氮 、磷肥配合施用能增加北美红杉对磷的有效吸收 ,提高体内磷的贮量 。在林木体内的磷贮量中 ,有约
60%贮存在北美红杉的根 、叶中(表 5)。这说明北美红杉的根和叶是磷的主要贮存库 ,其次是干。表 5
表明 ,单施磷肥的各处理叶的磷贮量高于其他各部分 ,这说明单施磷肥能促进北美红杉对磷的吸收 ,且
叶成为磷的主要贮存库。但氮 、磷配合施肥或磷 、钾配合施肥的结果表明 ,有 38%～ 54%的磷贮存在根
中 ,根又成为磷的主要贮存库 。这一结果表明 ,随着施肥种类的不同而引起了北美红杉体内磷的贮存发
生了转移 。这些现象是否与北美红杉氮 、磷 、钾的营养生理有关 ,目前尚不清楚 ,有待于进一步研究 。
表 4　施肥第 3 年各处理北美红杉各部位的磷含量
Table 4　P content of dif ferent parts of S.sempervirens g/株
处理 地表以下主根 侧根
0～ 30 cm
干 枝 叶
≥30 cm
干 枝 叶
1 0.285 1 0.378 6 0.329 4 0.310 6 0.573 5 0.761 8
2 0.425 6 0.479 6 0.383 0 0.525 8 0.620 0 0.524 2 0.622 2 0.618 2
3 0.499 0 0.514 7 0.427 6 0.764 2 0.698 4 0.779 8 1.076 4 0.762 8
4 0.459 0 0.502 1 0.373 6 0.573 0 0.479 3 0.706 3 0.767 0
5 0.251 6 0.427 3 0.366 6 0.656 1 0.702 0 0.572 3 0.627 9 0.914 2
6 0.324 6 0.526 4 0.231 0 0.831 8 0.346 6 0.756 8 1.011 9
7 0.293 8 0.312 6 0.307 3 0.426 9 0.687 9 0.284 4 0.529 0 0.748 1
CK 0.358 7 0.448 1 0.347 5 0.918 6 1.036 6 0.498 7 0.943 8 1.100 8
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　2005 年　总第 116 期　　　　　　彭明俊等:施肥对北美红杉幼林生物量及磷素分布的影响
表 5　施肥第 3年各处理北美红杉各部位磷贮量
Table 5　P storage of different parts of S.sempervirens g/株
处理 叶贮量 比例%
枝
贮量 比例%
根
贮量 比例%
干
贮量 比例%
1 0.009 4 36.143 9 0.007 6 29.277 6 0.004 6 17.477 3 0.004 5 17.101 3
2 0.012 0 22.147 9 0.007 6 16.997 4 0.007 1 37.249 7 0.005 5 23.605 0
3 0.008 7 30.834 2 0.008 3 17.557 0 0.010 1 26.420 4 0.005 8 25.188 5
4 0.017 5 17.132 7 0.006 9 15.595 9 0.006 2 48.225 7 0.005 6 19.045 8
5 0.014 0 16.629 0 0.007 4 20.139 0 0.005 6 41.404 4 0.006 8 21.827 6
6 0.013 0 16.747 1 0.010 6 12.627 8 0.005 6 38.902 0 0.004 2 31.723 1
7 0.019 1 10.921 8 0.006 3 16.981 4 0.003 9 54.251 3 0.006 0 17.845 5
CK 0.006 8 17.903 5 0.006 6 20.332 6 0.003 9 31.394 6 0.004 4 30.369 3
3　结　论
(1)施肥能促进北美红杉幼林各营养器官生物量的增长 。其中以 P2K 2 配合使用对北美红杉幼林
各器官及林木总生物量的影响最明显。施肥后第 3年各处理北美红杉生物量差异显著 ,这将会给以后
的幼林生长带来明显的促进作用。
(2)施肥能提高北美红杉幼林叶和根部磷的含量和贮量 。在各施肥处理中 ,北美红杉体内的磷贮量
以处理 4最高 ,即氮 、磷肥配合使用能提高北美红杉幼林对磷的吸收 ,增加体内磷的贮量 ,特别是叶和根
部成为北美红杉磷素的主要贮存库 。
[ 参 考 文 献 ]
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(责任编辑　王国栋　郑琰炎炎)
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