全 文 :书林业科学研究!"#$%!"&"$#$##$ ##
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!!文章编号!$##$($)*+""#$%##$(###$(#
!
!"# 杨人工林养分循环的研究
杨世桦$! 杨承栋$! 董玉红$! 李贻铨$! 徐清彦$!
彭自主"! 陈新初"! 李华爱"
"$,中国林业科学研究院林业研究所!北京!$###*$% ",湖南省汉寿县林科所!湖南 汉寿!)$-*###
收稿日期$ "#$"(#+("#
摘要!对首个轮伐期内.(&* 杨人工林养分循环的定位试验结果表明$"$#速生期叶片养分年平均适宜范围值$/
"",*+0 %,%0# 123"","&0 ",*-0# 14"#,&-0 #,%0# 156"#,%-0 #,)&0# 17"#,$$0
#,$%#0#!属喜/&83树种 ""#速生期叶片养分的年&月变异极显著!林木生长规律一致!叶片对养分吸收&积累&
分配与转移的动态变化反映了体内养分循环的特性 林木生物量分配顺序各年都相同$干1枝 1侧根 1主根 1干
皮1主根皮!叶随林龄增加递减%养分分配速生期为$侧根1枝1干1干皮1主根1主根皮!后期枝&干大于侧根!叶
随林龄增加递减!但养分分配比叶高于干 生物养分量的积累与分配与林木生长一致 "%#该森林生态系统内养
分循环速率$生长前期为 #,)!后期为 #,"+ %养分利用率也不同!前期生产 $9干物质需要的主要养分量分别为$/$
,& :6!23$),* :6!4$$,+* :6!56$#,+) :6!7%#,"& :6!后期则为/$),% :6!23$&,%) :6!4$$,%* :6!56$$,$) :6!7$
#,$+ :6 人工林采伐后年平均移出养分量占土壤相应年平均速效养分量为$/$%&,+#0!7$-",+0!4$$*,%0 支
出较大 但是土壤养分供给水准较高!在该森林生态系统中!以林木和土壤为主导的养分循环仍处于动态平衡的良
性循环之中
关键词!.(&* 杨%生长规律%生物养分量%动态平衡%养分循环
中图分类号! ;$+ 文献标识码$<
$%&( )*%+,-&%./,*%0(12/*3 )4
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P>3T>?DC CE9@D>C93S?F@Q9DFC! 3AAEKEP39DFC! JD?9@DSE9DFC 3CJ 9@3C?G>@@>GP>A99B>AB3@3A9>@D?9DA?FGCE9@D>C9AIAPDC604
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GF@>?936>% 9B>CE9@D>C93PFA39DFC DC G3?9(6@FRDC6Q>@DFJ GFPFR9B>F@J>@FGP39>@3P@FF9?1S@3CAB>?1?9>K1?9>K
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林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
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?936>! 3CJ 9B>CE9@D>C9E9DPDY39DFC @39>?3@>3P?FJDG>@>C9! DV>VDC >3@PI?936>! /,& :6! 23),* :6! 4$,+* :6!
56#,+) :6! 3CJ 7#,"& :63@>C>>J>J 9FQ@FJEA>$ 9FC FGJ@IK39>@AFKQ3@>J RD9B /),% :6! 23&,%) :6! 4
$,%* :6! 56$,$) :6! 3CJ 7#V$+ :6DC P39>?936>VOB>K>3C Q>@A>C936>?FG3CCE3PKFT>3R3IFG?FDPCE9@D>C9?FG
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BD6B>@>WQ>CJD9E@>VNFR>T>@! 9B>@>D?3BD6B P>T>PFG?FDPCE9@D>C9?EQQPI! ?F9B>CE9@D>C9AIAPDC6S>9R>>C 9@>>?3CJ
?FDPDC 9B>GF@>?9>AF?I?9>KD??9DPDC TD@9EFE?AD@AP>RD9B JIC3KDA>XEDPDS@DEKV
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(&* QFQP3@% 6@FR9B Q39>@C% SDFPF6DA3PCE9@D>C9AFC9>C9% JIC3KDA>XEDPDS@DEK% CE9@D>C9AIAPDC6
.(&* 杨无性系良种杨 "@"G2H2%6$H&"06$%L3@9@V
AT!(ZEW)#是速生树种 它生长快&轮伐期短&喜
肥&水 需要集约栽培 为此!作者进行首个轮伐期
的.U&* 杨人工林生长及养分循环的定位研究 旨
在为杨树集约栽培提供基础数据 有关这方面的研
究国内还极少报道*$ U+
$!试验区立地条件
试验区设在湖南省汉寿县林科所内!地处
$$"[#)\]!"+[-#\/!属亚热带气候 根据 + 年气象
资料和观测!
!
(&* 杨人工林 + 年平均气温 $&,- ^!
生长期内平均气温 "",- ^%土壤温度年平均 $&,+
^!&,* 月平均土壤温度 "#,- ^%年平均降水量
$ #+*,- KK!土壤含水量一般在 %#0 %-0!为田
间适宜土壤含水量%年平均日照 $ )**,) B!),$# 月
平均日照 $ ##,% B!占总日照时数 $0 土壤为灰
湖潮土!主要理化性质见表 $!肥力较高*++
表 =>土壤主要化学性质
区组号
全/ 全7 有机质 全4 全2
"6-:6
U$
#
碱解/ 有效7 速效4
"K6-:6
U$
#
2_/
QN值
"N
"
#`
土壤密度_
"6-AK
U%
#
!
$,& $,% "$,# "&," $"," $#+,) %,&* ),+ ,&% +,%* $,"$
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$,- $,%- "#,* ",# $",$ $$#, %,)- )-,% +,# +,$+ $,%$
#
$,- $,%" "#,* ",* $",$ $#-,$ ),$ --,% +,# +,%% $,$-
平均值 $,- $,%- "#,* ",% $",$ $#+,$ %,+) )*,- ,*" +,%# $,"%
"!研究方法
?@=>试验设计
本研究在样地条件基本一致的立地上进行!随
机区组排列!重复 % 次!每小区栽
!
(&* 杨 * 株!株行
距为 - Ka& K!试验地前作!$*) 年芦苇!$*-,
$* 年为高粱&油菜!$*+,$*+$ 年黄豆&油菜 试
验地面积为 " BK"!周边设保护行 试验林为 " 年根
$ 年干的一级苗木 每年 - 至 $$ 月的 - 日测定林木
生长量"胸径&高#%并定期采取叶片混合样本!在 &-
- ^下烘干并测定其含水量后!粉碎过 #,- KK
筛备用作养分分析 另外!第 $&"&%&) 及第 +&$# 年
的 $#,$$ 月间!定期于对照区内选择 $ 标准木从干
基部锯倒!分别按叶&枝&干及干皮采样称质量%地下
部分分侧根&主根分层采样至根系绝迹为止 在苗
木定植前于试验区内选代表性地段挖土壤剖面按
"- AK分层取样!深度至 $ K
?@?>分析方法
全/"室温扩散吸收法#!全 7"碱熔钼兰比色
法#!全4"酸溶火焰光度计法#!83和 56"]bO<容
量法# 另外!在各处理区内机械布点取 * 个土样组
成混合样本分析有机质"丘林法#!全 /"凯氏法#!
全7"钼兰比色法#!全 4"火焰光度计法#!水解 /
"碱解扩散法#!有效 7"钼兰比色法#!速效 4"火焰
光度计法#
%!试验结果与分析
A@=>林木生长规律
+ 年生 .(&* 杨平均胸径 ",$# AK&平均树高
"-,"- K!材积 $*&,$& K%-BKU" 前 ) 年为速生期!
材积占总材积 )"0!生长后期逐年递减 从图 $ 看
出胸径&高生长年变化显著!胸径生长第 $ 年慢!第 "
年迅速增长为 + 年中的生长高峰!年生长量为 ,$"
AK!随后逐年递减至第 + 年生长量为 #,-- AK%高生
长出现两次高峰第 "&) 年分别为 ),)- K和 %,$ K%
"
第 $ 期 杨世桦等$
!
(&* 杨人工林养分循环的研究
图 $!连年生长曲线
材积生长逐年增加至第 ) 年为 #,$"- K%-株 U$!而
后 ) 年平均生长量近 #,$ K%-株 U$ 胸径年&月变
异节律明显 表 "&图 " 表明各年的月变异极显著!
胸径 $*+% 年 月极显著大于其它各月!$*+) 年 &&
月差异显著而与其它各月极显著!$*+- 年 && 月已
无显著差异!但与其它月仍极显著!到 $*+& 年 &&&+
月无差异 $*+,$*++ 年&月变异均无显著差异
整个生长进程反映了
!
(&* 杨人工林生长规律及其
速生短轮伐期的生理特性
图 "!速生期各年胸径月生长变化的比较
表 ?>首个轮伐期内
!
!"# 杨胸径生长年$月动态变异B检验
胸径_AK
年(月 平均值 差异显著性!! !
高_AK
年(月 平均值 差异显著性!!
+%(# ","+ 3 < +%(#* $,$- 3 <
+%(#* $,&- S L +%($# #,*) 3S
+%(#& #,+ >G6B b]H8N. +-(#& #,-$ SAJ>G6B L2b]H8
+&(#& #,- >G6B b]H8N.c +)(#& #,)& SAJ>G6B L2b]H8
+)(#* #,# >G6BD ]H8N.c4 +)(#* #,)# AJ>G6B L2b]H8
+&(# #,&* >G6BDM ]H8N.c4 +)(#+ #,%* AJ>G6B L2b]H8
+%(#- #,&& >G6BDM: ]H8N.c4 +-(#+ #,% J>G6B L2b]H8
+"(# #,-" G6BDM:P H8N.c4Z +&(#* #,%% >G6B L2b]H8
+-(#+ #,)* 6BDM:P 8N.c4Z +%(#- #,%# G6B 2b]H8
+(# #,)* 6BDM:P 8N.c4Z +"(#+ #,%# G6B 2b]H8
+&(#+ #,)) BDM:P 8N.c4Z +)(#- #,"- G6B b]H8
+(#& #,)% BDM:P 8N.c4Z +"(# #,"" 6B ]H8
+-(#* #,)" BDM:P 8N.c4Z +&(#- #,"$ 6B ]H8
+)(#- #,)$ BDM:P 8N.c4Z +&($# #,$ 6B H8
+-(#- #,)# BDM:P 8N.c4Z +-(#* #,$) 6B H8
+"(#* #,%& BDM:P N.c4Z +)($$ #,#* 6B 8
+)($# #,%- BDM:P N.c4Z +%($$ #,#- B 8
+(#- #," BDM:P .c4Z +)($# #,#% B 8
+(#+ #,"$ DM:P .c4Z +"(#* #,## B 8
+&(#- #,$+ M:P .c4Z
+&(#* #,$ :P c4Z
++(#& #,$ :P c4Z
++(# #,$ :P c4Z
+(#* #,$- :P 4Z
++(#- #,$% :P 4Z
+&($# #,$# P 4Z
++(#* #,#& P Z
++($# #,#) P Z
+%($# #,#% P Z
++(#+ #,#$ P Z
+)($$ #,## P Z
+($# #,## P Z
!!注$表中(+%(#)表示 $*+% 年 月!其余类推!下同
%
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
A@?>林木体内养分循环的特点
%,",$!叶片养分年!月动态变化规律!叶是制造有
机物质的重要器官 叶养分变化最能反映林木养分
循环状况 通过速生期不同处理区叶养分含量的方
差分析得!d#,$- ",)#
!
!
#,#-
d",*%!表明不同
处理区无显著差异!叶养分含量均处在同一水准!其
养分适宜范围值$/为 ",*+0 %,%0!7为 #,$$0
#,$%0!4为 #,&-0 #,$0!23为 ","&0
",*-0!56为 #,%-0 #,)&0!顺序是 /12314
15617!营养水平较高** U$#+ 再从"表 %&图 %&)&
-&看出养分的年&月变异显著 /&7
"
`
-
&4
"
`-&&
月或 月之间差异显著或无显著差异外!但与其它
年月差异显著或极显著%/&7
"
`
-
&4
"
`随生长季节
递减%23` 随季节有所增加!56` 较稳定%这与林木
生长规律一致*$# U$$+ 速生期养分的增加超前于胸
径&高的生长!为满足林木速生对养分的需求 进一
步作相关分析得 #d#,-" #,*) 1#
#,#-
d#,-$ 或
#,$ 表明/&7
"
`
-
&4
"
`与林木生长呈正相关!23`
后期与林木生长呈负相关!56` 较稳定 生长后期
/&7
"
`
-
&4
"
`从叶部转移到其它部位!转移率分别
为/$-#,#0 &),#0!7
"
`
-
$)-,#0 -+,#0!4
"
$`
%#,-0 &+,#0!转移后重新参与体内养分再循环
23` 在叶部有所积累随落叶归还土壤 可见速生期
林木生长对养分的吸收&分配&积累与转移的年&月
动态变异规律反映了.(&* 杨人工林体内养分循环的
特点
表 A>首个轮伐期内
!
!"# 杨速生期叶片养分年$月动态变化C检验
/
年(月 平均 差异显著性
7
"
`
-
年(月 平均 差异显著性
4
"
`
年(月 平均 差异显著性
23`
年(月 平均 差异显著性
56`
年(月 平均 差异显著性
+&(#- )V"+ 3 < +&(#- #V*+ 3 < +-(# "V)- 3 <
+&(#& )V"& 3 < +&(#& #V*" 3 < +%(#* "V)# 3 < +)($$ -V% 3 < +&(#* $V#* 3 <
+)(#& )V$" 3S
+%($# %V%- >G6B 2b]H8N+-(# #V-& G6 H8 +-(#+ $V+- SAJ>G
+%(# %V") G6B b]H8N.+"($# #V-& G6 H8 +&(#+ $V- SAJ>G6 L2b] +&(#- %V-- AJ>G6B L2b]H8 +)(#+ #V&* SA L2
+)($# %V$# 6BD ]H8N.c +)(# #V-) G6 H8N +&($# $V" AJ>G6 L2b] +&(#+ %V% J>G6BD L2b]H8N+&(#& #V&+ SA L2
+%(#+ %V#* 6BD ]H8N.c +)($# #V-" 6B H8N. +)(# $V-* J>G6B 2b]H +%(#& %V%) J>G6BD L2b]H8N+)(# #V&+ SA L2
+)(#* %V#) 6BDM H8N.c +&(#+ #V-# 6BD 8N. +%($# $V- >G6B 2b]H +-(#+ %V" J>G6BD 2b]H8N +)(#* #V&+ SA L2
+-(#+ %V#) 6BDM H8N.c +-(#+ #V)+ 6BD 8N. +%(# $V)& G6B b]H +-(# %V"- J>G6BD 2b]H8N +)($# #V& SA L2
+"($# %V#$ 6BDM 8N.c +%(# #V) 6BD 8N. +&(#* $V)- G6B b]H +%($$ "V** >G6BDM b]H8N +&(# #V& SA L2
+&(#+ "V*- BDM: 8N.c +-(#* #V) 6BD 8N. +%($$ $V)$ G6B b]H +%($# "V*- >G6BDM b]H8N +-($# #V&- SA L2
+&(#* "V++ BDM: N.c +)(#* #V)& 6BD 8N. +-(#* $V%& G6B b]H8 +"($# "V$ G6BDM ]H8N +%($$ #V&% SA L2
+&($# "V++ BDM: N.c +%($$ #V)& 6BD 8N. +)($# $V" 6BD ]H8 +-(#- "V&* G6BDM ]H8N +)($$ #V&" SA L2
+-(#* "V$ DM: .c +%(#+ #V)& 6BD 8N. +%(#+ $V" 6B ]H8 +-(#& "V&+ G6BDM ]H8N +%(#* #V-* SA L2
+%($$ "V-+ M: c +&(#* #V)" BD N. +)($$ $V#+ BDM H8N +&(#& "V)- 6BDM H8N +-($# #V-+ SA L2
+-($# "V-- : c +)($$ #V)$ D . +-($# $V#& BD H8N +)(#& "V"% BDM 8N +-(#+ #V-+ SA L2
+)($$ "V#" P 4 +-($# #V)$ D . +"($# #V+" DM: 8N +%(#* "V$& DM 8N +%(# #V-- SA L2
+-($$ $V*" P 4 +-($$ #V%$ M c +-($$ #V& M: N +)(#+ "V$% DM 8N +&(#& #V-$ SA L2
+)(#* $V+$ M N +%(#& #V)# A 2
)
第 $ 期 杨世桦等$
!
(&* 杨人工林养分循环的研究
图 %!$*+% 年胸径生长与养分动态变化
图 )!$*+) 年胸径生长与养分动态变化
图 -!$*+- 年胸径生长与养分动态变化
图 &!$*+& 年胸径生长与养分动态变化
%,","!林木生物量及主要养分含量的积累与分配
!林木生物量及主要养分含量的积累与分配!不仅反
映了林木生长对养分的需求!更能显示林木生物量及
主要养分循环的特点 从表 ) 看出$生物量及主要养
分含量!随林龄增加而增加!但不是同倍增加 速生
期第 ) 年的生长为第 $ 年的倍数$胸径 倍!高 -,&
倍!材积 "+倍%生物量 $- 倍!养分量$/$$# 倍!7
"
`
-
$
,-倍!4
"
$`*, 倍!后期第 + 年为第 ) 年的倍数$胸
径 $,-倍!树高 $,+倍!材积 ",)倍%生物量 $, 倍!主
要养分含量$/$$,) 倍!7
"
`
-
$",* 倍!4
"
$`$, 倍 速
生期增加幅度大于后期 生物量积累因器官不同而
有差异!但年与年之间分配顺序无差异!其顺序为干
1枝1侧根 1主根 1干皮 1主根皮!叶随年生长递
减 同样养分积累亦有差异!速生期顺序趋于侧根1
枝1干1干皮1主根1主根皮%后期为枝1干1侧根
1干皮1主根1主根皮!叶逐年递减 从表 - 可知速
生期各年养分分配顺序都相同*$" U$-+ !年平均养分分
配顺序是$/"%-,#&0# 123""",+-0# 14"+,&*0#
156"%,+*0# 17"$,$"0#!后期是 23"%%,)+0# 1
/" "$,+0# 14" ,)*0# 156" -,"0# 17
"#,+&0# 不同器官养分分配不同"表 $/$枝1干
1叶1侧根1干皮1主根!7
"
`
-
$枝1干 1侧根 1叶
1干皮1主根!4$枝1侧根1干1叶1干皮1主根!
23$枝1干皮1干1叶1侧根1主根!56$干1侧根1
枝1干皮1叶1主根 生物养分量的积累随林龄增
加而增加 但分配的比例不同!如$干生物量占总生
物量的 )&0!而干养分量"含 /&7&4#仅占总养分量
)V)+0%叶生物量仅占总生物量的 %,"0!但叶养分量
却占总养分量的 ",&*0 不同器官主要养分含量不
同$/&7&4分配顺序$叶1侧根1干皮1枝1主根1
干%23$叶1干皮1主根1侧根1枝1干%56$侧根1
干皮1叶1干1枝1主根 同一器官主要养分含量
亦不同!就吸收营养物质的根而言!不同径级的养分
量不同 如表 所示!侧根各种养分分配均是细根大
于粗根!前期大于后期 可见林木生物量及主要养分
含量分配不同是由于不同器官吸收养分的生理活性
所致 总之!林木生物量及主要养分含量的积累与分
配的动态平衡进程反映了.U&*杨人工林首个轮伐期
内养分循环的特性
表 D>首个轮伐期内
!
!"# 杨人工林生物量及主要养分量含量与分布 9-BKU"
林龄_3生物量 养分量
不同器官生物量及主要养分含量
叶
生物量 养分
干
生物量 养分
干皮
生物量 养分
枝条
生物量 养分
主根
生物量 养分
主根皮
生物量 养分
侧根
生物量 养分
$ )V# #V#*% #V*% #V#"* $V% #V##- #V" #V## #V) #V##- #V-# #V#%$ #V"% #V##- #V-%% % #V#$#
" $"V&" #V$+) #V*# #V#%- )V+% #V#"$ #V*# #V#"$ "V$# #V#"+ $V# #V#* #V$% #V## "V#&& - #V#-*
% %V&- #V-" "V"- #V#* $V)" #V#*+ "V+# #V#- +V%+ #V$"+ %V$+ #V#"% #V)* #V#$- %V+$% # #V#++
) #V$$ #V*) )V&) #V"#) %%V-+ #V$%$ )V$ #V$#* $%V$ #V"$+ )V+# #V#"% #V #V#$- *V$-" ) #V"+%
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!!注$表中养分包括$/&7&4&23和56
-
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
表 E>首个轮伐期内
!
!"# 杨人工林主要养分积累状况 :6-BKU"
林龄_3 养分积累量 / 7 4 23 56
$ *"V-- )-V& $V)& $#V" %$V#% )V$"
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表 ">首个轮伐期内
!
!"# 杨不同器官生物量及主要养分含量与分布
不同
部位
生物量
"9-
BK
U"
#
0
/
含量
_0
":6-
BK
U"
#
占总量
_0
7
含量
_0
":6-
BK
U"
#
占总量
_0
4
含量
_0
":6-
BK
U"
#
占总量
_0
23
含量
_0
":6-
BK
U"
#
占总量
_0
56
含量
_0
":6-
BK
U"
#
占总量
_0
叶! %V* %V$& "V)* *)V%" $)V%# #V#+ %V$- *V+" #V ""V+" $%V"$ %V%" $"-V&& $%V*# #V"# V+ %V&"
干! -%V* )-V#% #V"* $&&V*% "-V%" #V#" &V+" "$V"% #V-# "%V*" $%V+- #V"* $)%V++ $-V*" #V$& *#V%* )"V#$
干皮 V#% -V+ #V+ -*V** *V$# #V#) "V%- V%$ #V") $&V*- *V+$ $V+ $&%V-" $V#) #V)# "+V" $%V$$
枝条 %*V)+ %"V*) #V" ""V%$ %)V&& #V#- $)V& )-V&& #V"# -V$& )%V-$ #V*% %$*V"% %-V%$ #V$" %)V* $&V$
侧根 +V*) V)& #V* -V** $$V-" #V#- )V#% $"V-& #V%* "*V-" $V#* $V- $$+V#* $%V#& #V)# )V"# "$V*%
主根 &V&& -V-& #V-* %-V## -V%# #V#% $V$# %V)" #V$& )V$% "V-% $V&$ )%V# )V& #V$# &V+# %V$&
合计 $$*V+& $##V## &-*V-* $##V## %"V$" $##V## $"V$+ $##V## *$%V)-$##V## "$)V*+ $##V#
表 & 中的数据表明$树龄 + 年的杨树!每公顷的
生物量可达到 $$*,+& 9!需要 /&-*,-* :6&7%",$"
:6&4$",$+ :6&23*$%,)- :6和 56"$),*+ :6!也
就是说$树龄 + 年的杨树!每生长 $9生物量!需要 /
-,-# :6&7#," :6&4$,)) :6&23,&" :6&56
$,* :6
表 F>首个轮伐期内
!
!"# 杨人工林不同年$不同径级的侧根养分量比较 0
径级
/
" $#
7
" $#
4
" $#
23
" $#
56
" $#
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#V&- #V%" !#V#* #V#$ !#V)% #V$- !#V&* #V%+ !#V$* !#V#&
e" AK $V"$ #V-* #V$% #V#" #V&& #V% $V+ $V$$ $V"& $V$$
A@A>
!
!"# 杨人工林养分循环及动态平衡
!
(&* 杨人工林生态系统内养分循环按通常采
用的林木养分吸收量 d存留量"积累量# f归还量
来表示 + 年生
!
(&* 杨林木对主要养分吸收量为
$ **%,#& :6- BK
U"
-3
U$
!其中$/$ &-*,-* :6-
BK
U"
-3
U$
!7$%",$" :6- BK
U"
-3
U$
!4$$",% :6
-BK
U"
-3
U$
! 23$*$%,)) :6- BK
U"
-3
U$
!56$
"$-,$+ :6- BK
U"
-3
U$
%归还量 "计叶&侧根#为
-"*,%* :6- BK
U"
-3
U$
!其中$/$$#,%$ :6- BKU"
-3
U$
!7$,$* :6-BK
U"
-3
U$
!4$-",%) :6- BK
U"
-3
U$
! 23$")%,*& :6- BK
U"
-3
U$
!56$--, :6-
BK
U"
-3
U$
%存留量为 $ )&),&* :6-BKU"-3U$!其
中$/$)+*,"+ :6-BKU"-3U$!7$"),*% :6-BKU"-
3
U$
!4$$"#,)# :6- BK
U"
-3
U$
! 23$&&*,# :6-
BK
U"
-3
U$
!56$$,$+ :6-BK
U"
-3
U$
各种养分
的循环速率"归还量_吸收量#$/$#,"&!7$#,""!4$
#,%#!23$#,"! 56$#,"&
不同生长期养分循环速率不同$前期平均为
#,)!后期为 #,"+!其养分利用率"每生产 $ 9有机
物需要的养分量#也不同!生长前期平均$/$,& :6!
23$),* :6!4$$,+* :6!56$#,+) :6!7$#,"& :6%而
后期平均$/$),% :6!23$&,%* :6!4$$,%* :6!56$
$,$) :6!7$#,$+ :6
在林木中!不同养分积累量占土壤相应速效养
分量$/$)*,&$0!7$&&0!4$"+,%0 人工林采伐
后的移走部分干&枝及主根等支出的养分量$/%
)+*,"& :6- BK
U"
!7$"),*% :6-BK
U"
!4$$"#,$% :6
-BK
U"
!23$ &&*,# :6- BK
U"
!56$ $,$+ :6-
BK
U"
人工林采伐后移走的/&7和4养分量!分别
占土壤相应速效养分量的比例$%&,+0&-",+0&
$*,"0!土壤养分支出较大!但是由于土壤养分供
给水准较高!林木生长对养分的需求及土壤养分的
供给处在动态平衡的态势 可见林木与土壤的养分
循环起着主导和协调林木体内养分循环的作用%两
者互动共同构建了该立地森林生态系统的生物养分
循环并良性发展
&
第 $ 期 杨世桦等$
!
(&* 杨人工林养分循环的研究
)!结论与建议
"$#+ 年生
!
(&* 杨人工林生长平均胸径 ",##
AK!平均树高 "-,"- K!材积 $*&,$& K%-BKU"!前 )
年为速生期!经济系数为 -$0 反映了林木速生的
生物学特性
""#通过生物养分量的积累与分配的变化过程
及其叶片养分年&月动态变异规律!集中反映了林木
体内养分循环的特点
"%#通过
!
(&* 杨人工林养分循环的定位研究!
表明了该立地森林生态系统中的林木土壤养分循环
处在动态平衡的态势!并起着主导协调林木体内养
分循环!两者互动共同完成了首个轮伐期内的良性
养分循环
")# 首轮栽培中土壤养分支出较大!若要连栽
必须在杨树集约栽培中对林木土壤养分进行监测!
采用营养诊断方法关注林木养分的变化协调和稳定
林木土壤养分循环的进程!改善和促进以森林环境
为主体的森林生态系统的良性发展!提高杨树生产
力和可持续发展
"-#对
!
(&* 杨人工林养分循环的定位研究发
现!该树种在生长过程中!对 /&23的需求量较大!
因此及时增施/肥和23肥!是很有必要的
参考文献!
*$+ 刘爱琴!范少辉!林开敏!等V不同栽植代数杉木林养分循环的比
较研究*c+V植物营养与肥料学报!"##-!$$""#$"% U"+
*"+余常斌!罗治建!陈卫文!等V幼龄杨树养分含量及其积累季节变
化研究*c+V福建林学院学报!"##-!"-""#$$+$ U$+&
*%+杨承栋V论合理保护开发利用中国森林土壤资源*c+V世界林业
研究! "#$$! ")"$#$$* U"
*)+王少元V合理施用化学肥料提高杨树生长量的效应及其作用机
理*5+__中国主要造林树种土壤质量演化与调控机理V北京$科
学技术出版社!"##* $)#+ U)$&
*-+ 祝!燕!刘!勇!李国雷!等V氮素营养对长白落叶松移植苗生长
及养分状况的影响*c+V林业科学! "#$$!)"*#$$&+ U$"
*&+ 王延平!王华田!姜岳忠!等V氮磷亏缺条件下杨树幼苗根系分泌
芬酸的动态*c+V林业科学! "#$$!)"$$#$) U*
*+ LFR>C 8b!/3KSD3@]4;V/E9@D9DFC FG7P3939DFC HF@>?9?*5+VZFC(
JFC$
*++ 李贻铨!陈章水V黄淮海及长江中游平原土壤与杨树生长关系的
初步研究*c+V林业科学!$*+%!$*"$#$$ U$%
**+ 杨世桦!徐清彦V
!
(&* 杨人工林生长规律与营养特性的研究
*c+V林业科学研究!$**$!)"$#$%+ U)%
*$#+ 张!颖!孙向阳!曲天竹!等V三倍体毛白杨不同无性系叶片养
分含量研究*c+V西北林学院学报! "##+!"%""#$&) U&+
*$$+ 王保平!李素艳!孙向阳!等V泡桐生长季节中叶片养分吸收变
化规律的研究*c+V林业科学研究! "##-!$+""#$$"# U$")
*$"+ 项文化!田大伦!闫文德!等V第 " 代杉木林速生阶段营养元素
的空间分布特征和生物循环*c+V林业科学! "##"!%+""#$" U+
*$%+ 秦武明!何!斌!覃世赢!等V厚荚相思人工林营养元素生物循
环的研究*c+V林业科学!"##!"$")#$$#% U$#
*$)+ 何!斌!秦武明!余浩光!等V不同年龄阶段马占相思人工林营
养元素的生物循环*c+V生态学报!"##!""$"#$-$-+ U-$&
*$-+李淑仪!钟继洪!漠晓勇!等V桉树土壤与营养研究*5+V广东科
技出版社!"##