全 文 ：福建林业科技1 8`4): 20 一 2落, 1 9 9 1
J o u r o f F u j i a n F o
r o s七: y S e i & ’ r e e h
台湾相思 、 杨梅在湿地松人工混交
林中的供氮效应的研究
刘发茂 黄家彬 谢福光 张秉刚
(福建省林业科学研 究所 )
〔摘要 〕 本文研究了台湾相思 、 杨梅在澎地松人工混交林中改善林地肥力状况的生态效
益和生长效益 。 造林七年的林分具有较强的固氮能力和丰富配凋落物 , 且调落物含氮量较高 ,
混交林较纯林增加上壤有机质分别为 12 . 8% 和 2 4 . 3% , 土壤氮索增加 10 . 8% 和 14 . 6 % , 湿地
松树高生长混交林较纯林增加 1 1 . 1%和 1 2 . 3% 。
关键调 : 固氮树种 ; 人工混交林 ; 供氮效益
台湾相思 ( A c a c 泣 c 。 耐 us a) 具有耐干旱 、 耐瘩薄 、 适应性强 , 生长快 , 根系发达 ,有
根瘤能固氮等特点 。 在贫疥的立地条件下仍能 良好地生长 , 是我国东南沿海地区荒 山荒地造
林的先锋树种 , 也是营造防护林薪炭林的 良好树种 。 杨梅 ( M y r i a r u b r a) 是一种果树 , 又
是绿化荒山的先锋树种 , 具有较强的固氮能力 , 凋落物数量大 , 是改 良土壤。 提高林地氮素
含量 , 林果结合的理想树种 。 为了探索相思树和杨梅对补偿土壤氮素的生态效益和提高人工
混交林生产力的增产效益 , 我们对相思树和杨梅在湿地松人工混交林中的供氮效应进行初步
研究 , 现将阶段结果整理如后 。
一 、 试验地的基本概流
试验地位于福建省同安县西北部的丘 陵山地 , 水热资源丰富 , 人 口众多 , 耕地少 , 天然
林破坏殆尽 , 用材烧柴严重缺乏 , 大片荒 山上壤瘩薄 , 气候为南亚热带 山地气候 , 试验区海
拔 5 ,5 o一 7 1。血 , 年平均气温 1了. 2 ℃ , 年 日照为 1 4 2 3小时 , 年降水 2 3 8 9m翅 , 年 平均相对湿度
8 5%
, 上壤为山地赤红壤 , 森林破坏和水土流失严重 。 玲 83 年春季挖穴造林 。 标准地设在原
混交林试验性试验 区和部分生产性试验区 。 每个试验小区 3 3 。 “ , 每处理重复三次 , 每小区
湿地松 56 株 , 相思树与杨梅各为 16 株 。
二 、 测定的项目及方法
1
. 测定不同林分的相思树 、 杨梅的根瘤固氮酶活性 , 以确定它们的固氮功能是否具有普
遍性 。 活性测定采用乙炔还原法 , 野外采集离体的新鲜根瘤 , 室内用上海产 1 0 0 1型气相色谱
测定 。
2
. 混交林中固氮树种的年固氮量推测 。 测定林分中固氮树种根瘤固氮酶活性的日变化动
态和年变化动态 , 及单株根瘤量推算出林分中固氮树种的年固氮量 。
3
. 相思树 、 杨梅凋落物数量及含氮量测定 。 凋落物用常规 l m “ 网框按季节收集并 测 其
重量 , 混合均 匀后取样烘干 、 粉碎 , 用瑞典产 自动定氮仪测定其氮含量 。
4
. 混交林及纯林下 上壤全氮含量 。 在混交林及纯林试验区内分别随机挖取 土壤 剖 面 3
刘发茂等 : 台湾相思 、 杨梅在湿地松人工混交林中的供氮效应的研究
个 , 分 。一 1c0 m , 10 一 20 c m , 20 一 4批 m三层采集土样 , 用 自 动 定 氮仪测 定 其 氮 含量 。
5
. 混交林及纯林湿地松树高和胸径生长的差异 。 测定所有试验区内湿地松的树高和胸径
生长平均值 , 并进行差异显著性检验 。
三 、 结果与分析
1
。 相思树 、 杨梅的年固氮量
根据实验所测得的相思树和杨梅根瘤的固氮酶活性的 日变化动态和年变化动态及每株的
平均根瘤量 , 可以推算出它们的年 固氮量 。 推算过程为 , 日平均每克根瘤固氮量 、 每株平均
根瘤量 、 一年中有 固氮活性的有效天数三者的乘积即为每株年固氮量 , 以每公顷混交 2 5 0 5株
固氮树种计算其每公顷的年固氮量 。 推算结果为 , 相思树每公顷每年固氮 3 . 3 k g , 杨梅 每
公顷每年固氮 2 43 . 3 k g , 与枪柏棍交林 l中四川恺木的年固氮量 ( 24 一 7 o k g / h a) , [“ l 木麻黄
郭一 2 9 0 k g / 每年 · h a 14 ] 比较 , 杨梅的年固氮量也是比较 高的 。
表 1 相 思 树 杨 梅 年 固 氮 量 表
甸年每树固氮量 每年每公顷固氮量
树种
( g ) ( k g )
相思树 ( 8 年生 ) 1 3 . 3 3 3 . 3
杨梅 ( 7 年生 ) 8 1 1 。 1 2 4 3 . 3
2
。 相思树 、 杨梅凋落物数量及氮含量
为了概略估算相思树和杨梅通过凋落物形式可能输入林地的氮素数量 , 我们测定了两个
树种的七年生林分的凋落物数量和全氮含量 , 其测定结果见表 ` 3 。 人工林的凋落物是生态系
统中物质循环和能量转化的一个组成部分 , 凋落物的腐烂是养分归还土壤的重要方式 , 相思
树和杨梅的凋落物量是比较高的 , 相当于 20 年生的红松林的凋落物量 。 而且凋落物中的氮含
量较之非固氮阔叶树和针叶树都 高 , 如果这些凋落物每年都能分解殆尽 , 则平均每年每公顷
可输入氮素分别为相思树 2 7 . 3 k g , 机 r海 2 1。 4 k g 。 这也是土壤氮素补给的一个重要来源 。
相思树 .、 杨梅凋落物数量及氮含量
凋落物量 / 年 、 公顷
( k g )
凋落物全氮含量
( % )
纯氮 / 年 、 公顷
( k g )
相思树
杨梅
1 1 7 7 2
。
3 2 2 7
,
3
1 2 8 8 1
.
6 6 2 1
.
4
3
. 混交林及纯林林下土壤有机质 、 全氮含量差异 。
将 1 9 8 6年和 1 9 9 0年两次调查的各林分林下土壤有机质和全氮含量的分析资料列于表 3 和
表 4 , 从分析资料可以看出 , 19 9 0年调查的林下出壤有机质和大壤全氮比 1 9 8 6年 都 有 所 增
加 , 不同土层的平均增加幅度变动为 , 有机质 17 . 子一 73 . 4% , 土壤全氮 2 . 1一 4 0 . 2% , 整个剖
2 2 福 建 林 业 科 一 技
表 3 不同林分土壤有机质含量
剖面深度林分 〔 c m 愁
有机质含量
( 兮石 )
90 年比 8年增加
%
湿地松
相思树夕昆交林
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1 0一 2 0
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6 73
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湿地松杨梅混交林
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湿地松
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表 4 不同林分土壤全氮含量
剖面深度林癸
( e m )
全氮含量
( % )
g 。年较 8 6年增加
了% 、
,
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年羚12佣Qé八甘八目n曰湿地松相思树混交林 0 一 1 0
8 6年
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23加150nUn八“óO日任O只一1办O八曰Oó勺山11上nó1`。`臼.八曰Hùn目ón湿地松杨梅混交林
0一 1 0
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9
刘发茂等 : 台湾相思 、 杨梅在湿地松人工握交林中的供氮效应的研究
湿地松纯朴
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1 1 2 0
。
1 1 7
面的平均增加幅度变动 , 有机质 2 6 . 4一 49 . 6% , 土壤全氮 4 . 6一 2 8 . 9% 。 混交林的土壤 有 机
质和上壤全氮含量均较纯林的增加幅度大得多 。 就整个剖面平均值而言 , 土壤有机质两种混
交林较纯林增加幅度分别大 12 . 8%和 2 3 、 2% , 土壤全氮含量两种棍交林分别较纯林增加幅度
大 1 0 . 8%和 2 4 . 3% 。 由此 可见 , 这两种棍交树种对提高林分的有机质和土壤氮素含量是十分明
显的。 各土壤层次的有机质和土壤全氮量的变化大部分表现为表层土壤增加幅度大于较深层
次的土壤 , 说明林分凋落物的分解和固氮树种的固氮过程主耍在生壤的表层进行 , 棍交林的
土壤氮素积累是一个逐步的过程 。
4
. 混交林和纯林林分 中湿地松树高 、 胸径生长差异
林分中各林木的树高和胸径是评价人工林群落生产力的最直观的测树因子 。 将混交林和
纯林林分中湿地松树高和胸径生长的调查结果列于表 5 , 由表 5 可见 , 在所调查的大块混交林
林分中湿地松的树高生长和胸径生长都大于纯林 , 树高平均值差异显著 。 相思树的混交林较
纯林湿地松树高增加 1 % ,杨梅混交林较纯林湿地松树高增加 12 . 3% , 胸径分别增加 6 . 8%和
7
.
3%
。 胸径的增加不明显 , 可能是棍交林伴生树种相思树和杨梅枝叶繁茂 , 导致林分中对光
的竞争比较激烈所致 。 湿地松生长量的提高 , 显然是由于混交了相思树和杨梅而导致林分的
生态条件发生了有利于湿地松生长交化造成的 。 当然 , 不能排除由于混交而变化 了 的 诸 如
水 、 热等生态因子的有利作用 , 但是 : 可以肯定相思树和杨梅在混交林中的供氮作用无疑是
提高湿地松生产力的一个重要因素 。
表 5 不砚林分湿地松生长量表
调查项日 纯林
平均
泪 巴混交林
较纯林增加% u 值 平均值
杨梅混交林
较纯林增加% u 值
树高
胸径
( m ) 4
。
0吸 2 1 。 1 1 。 8 6 . 4 . 5 4 1 2 . 3 1 . 9 2荟
( e m ) 7
。
2 6
。
8 0
。
9 8 7
。
3 8
。
9 1
. (
四 、 小结
1
。 台湾相思和杨梅都是 良好的固氮树种 , 具有较强的固氮能力 , 年固氮量相 思 树 每 h a
3 3
.
3 k g
, 杨梅每五a2 13/ . 3 k g 。
2
. 在湿地松人工林中混交相思树和杨梅 , 其生态效益是明显的 。 造林七年后 , 湿地松台
湾相思混交林较湿地松纯林土壤有机质增加 12 . 8% , 土壤全氮增加 1 0 . 8% , 湿地松杨梅混交
林较纯林土壤有机质增加 2 4 . 3% , 土壤全氮含量增加 14 . 5% 。
3
. 相思树和杨梅的凋落物数量和氮素含量均较高 , 相思树年 凋 落 物 量 1 1 7 7 k g / h a,
24 福 建 林 业 科 技
凋落物含氮量 2 . 32 % , 杨梅每公顷年凋落物 1 28 8 k g , 凋落物含氮量 1 。 6 % , 凋落物也是林下
土壤氮素的重要来源 .
4
. 湿地松人工林混交相思树和杨梅 , 能够明显提高林分生产力 。 七年生林分 , 树高生长
较纯林分别提高 1 1 . 1%和 12 . 3% , 胸径生长较纯林分别提高6 . 8%和7 . 2 % 。 这种林分结构值得
提倡 , 有必要进行深入系统的研究 。 在土壤氮素贫乏的地区 , 混交相思树和杨梅 , 预期的经
济效益将是 良好的 。 我
参 考 文 献
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报 , ( 4 ) : 38 2一 3 8 4 。
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( 4 ) J
o h且 · G · T o r r e 了 , 1 9 5 2 C a s u a r i n a : A o t i o n o r h i : a l D i 且 i t r o g o n 一 F注笼 i n g
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