全 文 ：《 山东林业科技 》 1 9 92年第 3期 (总 50期 )
混交林加杨刺槐主要营养元素含量分析
周长瑞 贾象斌 鹿 森
(山东省混交林研究协作组 )
〔摘要〕 作者为探讨混交林不同树种间树体营养元素的分配规律 , 以 25 年
生加杨利槐为试验时象 , 应用常规方法 , 进行 了林木各组 成部分 C 、 N 、 C a 、
M g
、
P
、
K
、
F e 及粗灰分含量的刚 定 。 结果表明 : 各元素含量在不同 树 种 的
同一组 成部分间差异很小 , 而在 同一树种的不同组成部分间则有明显差异 , 总
的趋势是 , 在生理活性强的部分含量高 , 活性弱的部分含量低 。 利槐树 体 N 素
含量显著地高于加杨 , 尤其是刺槐 叶片不仅 具有很高的含氮量 , 而且其它灰 分
元素的含量也较高 。
林木生长必须从土壤中吸收名,种无机
养分 , 不同树种或同一树种的不同组成部
分吸收 、 积累的营养元素在数量上是不同
的 , 甚至有极大的差异 。 研究混交林中不
同树种及其各组成部分元素积 累的 异 同
点 , 对科学营林 , 正确地归还林木从土壤
中所摄取的物质 , 保持土壤养分平衡 , 具
有重要的现实意义 。
1 试验材料和方法
试验林为章丘县黄河林场 25 年生加杨
刺槐混交林 , 加杨每公顷 4 43 株 , 刺槐 34 7
株 , 郁闭度。 . 8。 林地土壤 为 均 沙 质 潮
土 , 土 壤有 机 质 为 0 . 1 7 19% , 全 氮 为
0
.
0 5 5 9%
, 速效N 、 P 、 K含量分别为 1 1 . 9 、
。 . 86 、 9 8 . 7 p p m , 缺磷少氮的情 况很 严
重 。 化学分析样木为平均标准木 。 加杨平
均标准木树高2 . 5米 , 冠下高 1 3 . 6米 , 胸
径 1 9 。 5厘米 , 刺槐平均 标准 木树 高 2 . 4
米 , 冠下高 1 1 . 6米 , 胸径 2 0 . 1厘米 。
样木分别去皮树干 、 树皮、 1年生枝 、
2年生以上枝 、 枯 枝、 叶 、 呆 、 树根 、 根
桩等部分采样 , 进行化学分析 。 其中去皮
树干和树皮又分冠下 、 冠内和梢头 3部分 ,
刺槐叶和果又分上 、 中 、 下 ( I 、 I 、 l )
3层 , 细根又分 < Zm m 、 2 ~ s m m 、 5 ~
沁 m m 、 > ZOm m 4个粗度级 。 由于 采 样
时间较晚 ( 10 月 上中 旬 ) 和当 年虫害严
重 , 加杨叶片基本脱落 , 刺槐叶 、 果也有
半数脱落 , 所以加杨只化验了当年的落叶
和落枝 , 刺槐除化验鲜叶 、 鲜果外 , 还化
验了落叶 、 落果和落 枝 。 化验 项 目 为碳
( C )
、 氮 ( N ) 、 粗灰分 和钙 ( C a ) 、
镁 ( M g ) 、 磷 ( P ) 、 钾 ( K ) 、 铁 ( F e )
的含量 。 除钾用火焰光度法外 , 其余都用
常规方法 。
2 结果分析
化验结果列于表 1和表 2 。
2
.
1 碳素含纽的比较
2
.
1
.
1 两树种各组成部分的含碳量 为 40
~ 5 0%
, 刺槐鲜叶含碳量最低 ,为 38 . 90 5%。
加杨 1年生枝最高 , 达理9 . 4% 。
两树种相同部分的含碳量百分数相差
0
.
5一 5 .心 %。 幼嫩部分差异小 , 粗老部分
差异大 。
2
.
1
.
2 加杨的含碳量高于刺槐 , 但 差 异
不明显 。如果不考虑各部分生物量的权重 ,
刺槐碳素含量平均为 42 % , 加杨为 4 . 瑞 ,
加杨比刺槐高 2 . 2% 。 加杨含碳量 高的部
分主要是树干 、 枝条和根 ( 含根桩 ) , 叶
的含碳量与刺槐的叶 、 果很接近 。
一般说 , 林木中的碳素含量高 , 标志
着它的木质素 、 纤维素等有 机物 的含 量
多 , 在混交林中还表明与刺槐同年龄 ( 25
年 ) 的加杨稍微老化些 。
2
.
2 氮素含 t 的比较
2
.
2
.
1 刺槐的含氮量 比加杨 高得 多 。 刺
槐氮素含量平均为 1 . 46 % , 加杨为 0 . 4 8%,
刺槐为加杨的 3 . 1倍 。 刺槐的氮素含量高 ,
显然是因为它能和根瘤菌共生固定大气中
的游离氮 。
2
.
2
.
2 两树种不同部分的含氮 量差 异非
常大 。 刺槐以果实含氮量最高 , 其次为细
根 、 树皮和叶片 , 这些部分 的含 氮量 在
1
。
5 ~ 2
.
8% 之间 , 约为树干 的 I D ~ 2 0倍 。
加杨的氮主要集中在叶片和 1年 生枝 中 ,
前者约 1 . 6% , 后者约 1 . 2% , 其他部分都
较少 , 占生物量 70 % 以上的树干、 、 树皮和
根桩含氮量都在 0 . 5%以下 。
林木一般儿年 、 十儿年或几十年才进
行一次 间伐或主伐 , 取走的主要是树干和
粗枝 , 所带走的氮素极少 。 而枯枝落叶养
分含量较高 , 若全部归还林地 , 对维持林
地土壤肥力具有重要作用 。 特别是刺槐枯
枝落叶和落花落呆氮素含量高 , 对丰富土
壤中的氮素很有效 , 适合与杨树或其他树
种搞混 交 。
2
.
3 灰分含级的比较
2
.
3
.
1 刺槐整体 ( 平均 ) 的灰分 含 量不
如加杨高 。 加杨灰分含量平均为 5 . 58 % ,
刺槐灰分含量平均为 4 . 96 % 。 加杨比刺槐
的含量高 0 . 能% 。
2
.
3
.
2 刺槐和加杨各组成部分的灰分含量
都是叶最多 , 干最少 。 刺槐落叶的灰分含
量 ( 17 . 6% ) 约 为 树干 ( 0 . 6 % ) 的 27
倍 , 加杨落叶的灰分 含量 ( 12 。 75 % ) 约
为树干 ( 1 . 38 % ) 的 9倍 。 说明 , 侧 槐 叶
不仅氮素含量高 , 而且有突出的高灰分 。
树干的情况则相反 , 灰分和氮的含量刺槐
均比加杨低 , 若采伐同样的木材 , 将有更
多的灰分为加杨所带走 。
2
.
4 几种灰分元素含 t 的比较
我们共测定了 5种灰分元素 : C a 、 K 、
M g
、
P
、
eF
。
N 虽 然不是 灰分 元素 , 但
它在土壤中存在的 形式 ( N O : 一 、 N O 。 一 、
N H
; 十
) 和被植物吸收 、 运转的过 程与灰
分元素基本相同 , 为便于叙述也把它当作
灰分元素对待 。
2
.
4
.
1 以树体不同组成部分排序 , 6种灰
分元素总含 量由多到 少为 : 刺 槐 落 叶
( 7
.
12 % ) > 鲜 叶 ( 6 . 56 % ) > 树 皮
( 5
.
13 % ) > 鲜果 ( 4 。 6 5 % ) 和 中 细 根
( 4
.
63 % ) > 1年生枝 ( 3 . 91 % ) > 粗 大
根 ( 4 . 37 % ) > 2年生以上枝 ( 2 . 43 % )> 根
桩 ( 2 . 仓% ) > 去皮树干 ( 0 . 78 % ) ,加杨
落叶 ( 5 . 8 4% ) > 1年生枝 ( 4 . 8 3% )> 中
细根 ( 3 . 78 % ) > 树皮 ( 3 . 46 % )> 2年生
以上枝 ( 3 . 07 % ) > 粗大根 ( 2 . 5 3% ) >
根柱 ( 1 . 3 3% ) > 去皮树干 ( l , 15 % ) 。
从上述排序可 以看出 : 无论刺槐还是
加杨 , 6种元素的总含量都是叶最高 , 树干
和根桩最低 , 树体生理活性强的部位高于
生理活性弱 的部位 。 两树种比较 , 刺槐叶
6种元素的总含量显著地大于加杨叶 。
2
.
4
.
2 以 6种灰分元素排序在树体中的平
均含量由多到少为 : 刺 槐 C a ( 1 . 67 % ) >
N ( 2
.
4 6 % ) > K ( 0
.
5 9 % ) > M g
( 0
.
2 2写 ) > P ( 0 . 2 0% ) > F e ( o . o J S% ) ,
加杨 C a ( 1 . 6 6写 ) > K ( 0 . 6 1 % ) > N
裹1 混交林刺槐各组成部分的营养元案含皿 (肠 )
一 石乡
\组成 、 。 、 。 、 二 , 左 户 、 L * ,
\ 蠢笑 去 皮 ) 2年生 1年生 树 上 当 年尸尸刀 树 皮 鲜 叶 落 叶 细 根 根 桩 鲜 果 落 果
二 簇 J事 \ 树 什 树 杖 树 枚 枯 枚 浴 秋兀系 \ ` , ” ` ’ 刁 ’~ ’ , ` 一 , 。 .~ ·曰
C 4 o
.
o 6 6 4 6
.
3 7 6 4 l
.
9 7 6 4 6
.
7 o 2 38
.
9 o 5 4 2
.
7 s 4 4 o
.
5 1 x 4 1
.
o s 7 4 5
.
3 9 2 4 o
.
3 6 o 4 1
.
5 7 2 4 2
.
l 7 s
N o
.
1 4 5 1
.
9 2 s o
.
e s 3 1
.
0 6 7 1
.
5 1 7 1
.
5 s 4 1
.
6 6 9 o
.
7 5 9 o
.
5 6 l l
.
o 1 2 2
.
e 8 e 2
.
3 4
灰分 0 . 6 6 7 . 4 e 7 3 . 2 2 5 . 2 0 1 0 . 9 3 3 1 7 . 6 0 5 . 0 3 8 1 . 9 5 3 . 2 5 6 . 9 5 3 . 4 3 3 4 . 6 0
C a 0
.
2 9 9 2
.
3 6 6 1
.
1 0 2 1
.
5 6 2 3
.
6 5 1 3
.
6 1 9 2
.
3 8 3 0
.
8 5 7 1
.
2 6 3 2
.
2 5 1 0
.
7 6 3 0
.
8 0 2
gM
o
.
o o 6 o
.
3 2 4 l
.
l 6 3 o
.
4 7 s o
.
4 2 2 o
.
6 6 s o
.
l r 6 o
.
o 3 6 o
.
3 6 5 o
.
l 3 1 o
.
o 7 5 o
.
o s 2
P 0
.
0 0 8 0
.
0 7 9 1
.
0 4 3 0
.
1 2 1 0
.
0 9 6 0
.
0 8 7 0
.
0 7 0 0
.
0 2 8 0
.
0 4 5 O
.
0 6 9 0
.
2 7 3 0
.
2 4 2
K 0
.
2 1 3 0
.
5 2 0 1
.
4 0 9 0
.
6 5 6 0
.
7 2 4 0
.
8 3 3 0
.
7 6 3 0
.
2 9 2 0
.
2 l 7 o
.
5 2 5 0
.
8 2 2 0
.
7 5 0
F e 0
.
0 2 0 0
.
0 7 8 0
.
0 2 9 0
.
0 2 3 0
.
0 7 8 0
.
3 2 8 0
.
0 4 9 0
.
0 2 5 0
.
0 7 1 0
.
0 8 9 0
.
0 4 0 0
.
0 9 8
平均值 C = 4 1 . 9 7 ; N = 1 . 4 6 ;灰分 = ` . 9 6 , C a = 1 . 6 7 ; M g = 0 . 2 2 ; P = 0 . 1 0 3 , K = 0 . 5。 ; F e = 0 . 0 6 5
表2 混交林加杨各组成部分的营养元素含盆 ( 肠 )
年枝当落熟 去 皮树 干 ) 2年生 1年生树 皮 树 枝 树 枝 细 根 根 桩 落 叶 树 上枯 枝。N励aCgMpK
F e
平均值
4 4
.
5 0 1 4 4
.
6 8 3 4 5
.
5 1 8 4 9
.
3 5 4 4 4
.
0 3 1 4 5
.
6 7 4 4 2
.
2 6 9 4 3
.
9 2 2 4 4
.
6 1 7
0
.
0 6 6 0
.
5 3 7 0
.
5 8 0 1
.
2 0 5 0
.
3 3 4 0
.
1 2 9 1
.
6 0 3 0
.
2 3 3 0
.
5 7 6
1
.
3 7 5 7
.
1 1 7 4
.
7 0 7
.
2 0 5
.
8 0 2
.
1 0 1 2
.
7 5 5
.
0 0 8
.
4 5
0
.
4 5 1 2
.
0 9 6 1
.
5 7 6 2
.
3 3 8 1
.
6 5 9 0
.
7 9 9 2
.
7 2 7 1
.
9 4 0 2
.
8 4 2
0
.
2 5 2 0
.
2 0 3 0
.
2 6 8 0
.
2 2 7 0
.
2 7 9 0
.
1 4 8 0
.
4 3 7 0
.
0 3 9 0
.
3 9 2
0
.
1 3 8 0
.
0 7 5 0
.
0 8 7 0
.
2 1 2 0
.
0 6 9 0
.
0 1 3 0
.
1 0 8 0
.
0 4 0 0
.
0 5 9
0
.
3 6 3 0
.
6 9 3 0
.
5 2 3 0
.
8 1 1 0
.
7 2 7 0
.
2 2 5 0
.
8 2 5 0
.
4 2 5 0
.
7 6 7
0
.
0 1 1 0
.
0 6 4 0
.
0 3 6 0
.
0 3 7 0
.
0 3 5 0
.
1 6 9 0
.
1 4 0
.
0 4 4 0
.
10 0
C = 4 4
.
1。 ; N = 0 . 4 8 ; 灰分二 5 . 5 8 ; C a = 1 . 6 。 ; M g ~ 0 . 2 5 ; P = 0 . 0了, K ~ 0 . 6 1 ; F e = 0 . 0 4 6
(
、
0
.
4 8% ) ) M g (。 . 2 5% ) ) P ( 0 . 0 7% )
> eF ( 0
.
04 6% )
。 从这个序列中 可以看
出 : C a 、 M g 、 P 、 F e 4种元素在两树种的
位次相同 , 含量也相近 。 两树种最大的差
异是N 含量 , 由于刺槐中 N 的含量突出高 ,
使在加杨中处于第 2位的K , 在刺槐中退居
第 3位 , 实际上 , K含量在两个树种中也是
非常接近的。
2
.
4
.
3 同一组成部分死体与活体的元素含
量差异为 : ( 1 ) 氮的含量 比活体少 : 加杨
1年生枯落枝含氮!0 . 58 % , 活枝为 1 . 21 % ;
2年生以上枯落枝为心 . 23 % ,活枝为 0 . 5以 。
刺槐与加杨一致 。 ( 2 ) 粗灰分的含量 比
活体多 , 加杨枯 落枝 的粗 灰 分含 量 为
8
.
5%
, 1年生 枝为 7 . 2% ; 树 上 枯枝 为
5
. 。% , 2年生以上的活枝为 4 . 7% 。 刺槐
叶 、 果 、 枝的死体与活体的差异更明显 。
( 3 )除氮素之外的 5种灰分元素中K 、 M g 、
P 都是死体比活体少 , C a 和 F e是死体 比
活体多 。
3 结论和讨论
3
.
1 加杨刺槐的各部分对 包括氮在内的 6
种灰分元素的总贮量有显著差异 , 但都是
叶最多 , 其次是中细根 、 l年生枝和树皮 ,
最少的是树干和根桩 。 表明 , 不同树种对
元素的吸收和贮存有比较大的共同性 , 即
生理代谢活跃的部位营养元素含量高 , 衰
老的部位少 。 基于这样的分布特点 , 在平
原地区的林分中 , 采取措施保 存枯 枝 落
叶 , 对维护土壤肥力是重要的。
3
.
2 刺槐氮的含量明显地高于加杨 , 其它
尸声
ù
,
;
趁
各
5种元素的含量都和加杨差不多 , 但刺槐
叶片不仅氮含量高 , 其它灰分元素的含量
也较高 。 表明 , 刺槐是一个 良好的混交树
种 , 它能和根瘤菌共生固定大气中的游离
氮 , 特别在贫疮的立地上 , 刺槐和其它树
种一起营造混交林 , 每年将其枯落物归还
林地 , 能改善林地营养条件 , 提高林分生
产力 。
参 老
3
.
3 树木营养元素的吸收 积 累 与树 木
种 类 、 年 龄、 立 地条件 、 采样时间和采
样部位有密切关系 。 本项研究仅以刺槐和
加杨营养元素的相对含量进行比较 , 说明
两树种间的差异 , 其它林分营养元素吸收
积累的规律性 , 不能用这里 的结 果去 解
释 , 还应另做细致的研究 。
文 献
. 毛达如 . 近代施肥原理与技术 . 科学出版社 , 1 9 8 7
2
. 〔英 ) J . F . S u ct il f fe , D . A . B a k e r . 王惠君等译 . 植物和矿质营养 .科学出版社 , 1 9 8 6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 州 . . 目 . . . . . . 州 . . . . ` . . . . . , , . . 白 . . . . . . . . . . . . . . . 门 . . . . . . . 护 . . . . . . . . . . . . . . .
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