全 文 ：第 卷 第 期
年 月
林业 科学 研 究
, 时
,
不同类型林藤混交林地上生物产量
及营养元素的积累与分布研究 ‘
尹光天 许煌灿 周再知 曾炳山 陈康泰 陈土王
摘典 树龄为 、 膝龄为 年生的 种类型‘ 万 林麟混交林和 白膝纯林地上部分生物
总产量分别 为 魂 、 、 。 牙、 。 、 。 口 , 除 白漆 纯 林 外 , 种 混
交林乔木层生物量占总生物量的 以上 , 膝层占 , 地被物层占 , 类 型 万
种营养元素总积累量分别为 , 、 、 、 , 其中乔木层占
, 膝层占 , 地被物层占 , 与生物鱼的分配相比较 , 藤层和地被 物 层 营
养元素积累量占总量的比率均有所上升 , 而乔木层的比率则有所下降 , 生产单位干物质对营 养元
素需求 以及营养元素的归还率随林分类型而异 , 类型 每生产一吨干物质需要的 种营 养
元素总量分别为 。。、 。 。、 魂。、 。 、 。。峨 , 而 营 养元素的归还率则分别为
。 、 、 、 。 乡‘、 。 写 。
关 询 林藤 人工混交林 、 生物产量 、 营养元素 、 积累与分布
棕桐藤 是热带和南亚热带森林中的重要经济植物 。 近 年 来 , 在棕搁藤的资源
清查、 藤种分类 、 栽培技术和经济效益等方面已开展了广泛的研 究 , 并取 得 了 良好 的进
展【‘一 ’。 然而 , 对林藤人工混交林生物产量及其结构和林藤生长所需的营养元 素种类及空间
分布规律等方面的研究至今尚无报道 , 而这一研究是经营林藤混交林首先必须解决的课题 ,
同时也是开展林藤混交林生态系统能量流动和物质循环研究的基础 。 为此 , 我们选择了白藤
, 分别与台湾相思 林 木麻黄 “
饭 。 、 台湾相思 、 木麻黄 、 窿缘按 “ 勿 , 。 的人工
混交林以及白藤纯林等 种类型 , 从林分生物量的宏观分配 、 生产力分析以及营养元素的积
累与分布规律做一初步探讨 , 为林藤混交林的合理经营提供依据 。
试验地的自然概况及林分特征
。 自然概况
试验地设于雷州半岛国营南华农场。。 ‘ , “ ’ 橡胶防护林带内 , 地势平坦 ,
一一收稿 。
尹光天助理 研究员 , 许煌灿 , 周再知 , 曾炳山 中国林业科学研究院热 带林业研 究所 广州 , 陈康黎, 陈上王
广东省国背南华农场 。
本研究是林业部和加拿大国际发展研究中心 资助的 中国徐悯膝研究” 内容之一
期 尹光天等 不向类型林藤撼交林地上生物产量及营养元素的积累与分布研究 弓乌
海拔约 , 高温多雨 , 干湿季节明显 , 年均温 。 ℃ , 最冷月均温 。 ℃ , 最热月均 温
℃ , 极端最高最低均温分别为 。 ℃和 。 ℃ , ℃以上的年积温 。 ℃ , 年均降
雨量 , 其中约 的雨水集中在夏秋两季 , 年相对湿度 纬。 土壤为玄武 岩 发 育
而成的砖红壤 , 土层平均厚度在 以上 。
。 林分特征
试验地有 种类型 , 它们分别是 。台湾相思 木麻黄 白藤 台 湾 相思 白藤 ,
皿 。木麻黄 白藤 万 窿缘按 白藤 , 。 白藤纯林 。 林内下木 、 草本植物种类及数量均少 ,
但地表枯落物较多 , 各种类型林分特征见表 。
衰 不同类虽林分特征润奋
树 木 白 弃
类型 组 成 保存密度株 扒岭吸目 夕 平均脚径 保存密度丛 柱岭气压 尹 丛总萌劳个丛 长茎班总丛高衬树叼均’平
一 …吸通目几,上亡曰
,且人甘…,卫目口占
班
丁
台湾 相思
木麻黄 十 藤
台湾相思 十 藤
木麻黄 藤
班缘按 十 藤
白燕纯林
!
。
研究方法
样地的选择和润查
在 种类型的试验林内, 分别选择具代表性的地段 , 设立 的标准地 , 进行标地
调查 , 调查因子包括树高、 胸径、 林藤保存密度、 藤茎长度和藤丛萌萦数量等 。
生物量润定
。 乔木层 采用样木法 , 根据林分平均树高和平均胸径 分树种 选择 株样 木 , 伐 倒
后, 按树干解析法测定地上部分各器官 干材 平 、 干皮 (平s刀户 、 粗枝(平L, , 基径 2 一 4
cm )、 粗枝皮 (万“BK ) 、 细枝(平s刀 , 基径小于2 cm )、树叶(平:)和花果(平力 的鲜重 , 并立即
采集各器官样品称重后置于通风干燥箱内 , 在85 ℃恒温下烘至恒重 , 计 算 样 品的干鲜比 ,
将样木各器官鲜重换算成干重 , 然后根据保留株数(N )依下式计算标地内乔 木 层 总生物量
(万r)*
平: = X( 矶+平朋K + 平LB + 平LB BK + 平sB + 平 L + W F) oN2 。 2 . 2 藤层 采用相关生长法测定白藤地上部分各器官生物量 。 其方法是根据标地内最 长
藤茎的长度 , 以l m 划分长度级 , 每一长度级采割 3 株藤样 , 分别测定每株藤样各 器官: 茎
(砰。 ) 、 叶鞘(平sB ) 、 刺鞭 (平c , ) 、 藤叶(平:)和花果(W l砂的鲜重 , 采用烘干法 测 定样品的
含水率 , 并将藤样各器官鲜重换算成干重 。 以藤茎长度为自变量 , 各器官生物量为因变量建立
回归方程(表 2 ) 。 然后 , 根据建立的回归方程 , 以标地藤茎长度实测值分别计算各器官生物
量 , 依下式计算标地内藤层总生物量(平刃 :
平R = 万(平c +夙月 + 平c , + 平L + 平IN )
林 业 科 学 研 究 6 卷
裹 2 不同类组. 胜地上部分各. t 生物t 与协塞长度的回归, 橄(平 = a + bL )
牙e 牙占,r 牙ez 附 L 甲r刀类型—————ababababobI~5.35270.914一 1 . 7 1 8 0 0 .1 6 2 7 一 0 .3 8 8 2 0 . 0 1 0 2 3 . 2 9 4 3 0 .1 7 5 8 一 0 . 7 6 3 2 0 . 0 1 2 5l 一 5 .3 8 9 7 0 . 0 9 3 7 4 . 3 9 5 6 0 .1 3 8 5 一 0 . 4 1 6 1 0 . 0 0 9 3 4 . 6 3 5 0 0 .1 6 5 0 一 1 . 1 0 3 4 0 . 0 2 0 3瓜 一 7 . 2 2 4 8 0 . 1 0 2 7 一 4 . 0 8 8 5 0 . 1 9 4 5 一 0 .3 3 8 4 0 . 0 0 9 2 一 5 . 5 7 0 1 0 . 2 2 7 0 一 0 . 8 2 0 8 0 . 0 2 2 9W 一 4 . 9 3 7 8 0 . 1 0 0 4 2 . 2 3 2 4 0 .1 7 8 4 一 0 . 7 1 6 2 0 . 0 1 1 5 一 5 . 6 7 3 2 0 . 2 7 5 3 一 1 . 7 6 5 0 0 . 0 3 1 4
V 一 1 5 . 6 6 3 0 0 . 1 7 0 9 一 1 4 . 6 3 8 5 0 .3 4 8 0 一 1 . 1 5 3 4 0 . 0 1 6 1 一 1 1 . 1 8 5 2 0 .3 4 3 4 一 3 . 3 3吕9 0 .0 5 0 2
注 : 甲单位为 g , L 单位为 cm 。
2
.
2
.
3 地被物 按标地对角线随机设置 5块 1 m K l m 的调查样方 , 分别收集死 、 活 地 被
物 , 称鲜重 , 用烘干法测定含水率 , 计算样方死 、 活地被物生物量 , 据此推算标地内地被物
层总生物量 。
2
.
3 叶面积的洲定
按不同类型分别树 、 藤冠取上中下三部位鲜叶混合 , 用叶面积仪测定叶面积 , 同样用烘
干法测定样品干重 , 计算样品面积与重量比 , 以此推算树、 藤叶面积 。 本研究视 木 麻 黄 的
“针叶”为近似圆柱体 , 用叶面积仪测定其纵切面面积 (s’ ) , 依下式计算叶面积( S ):
S = 二 · D · H = 二 · (s ‘/ H ) · H = 7r s ‘
2 。 4 曹养元索含且的洲定
在测定生物量的同时 , 分别层次和器官取样测定10 种化学元素的含量 , 其中大量元素有:
N 、 P 、 K 、 C a 、 M g , 微量元素有: M n 、 Z n 、 C u 、 B 、 S 。 测定方法为: N 用凯 氏法 , P
用钥蓝比色法 , K 用火焰光度计法 , C a 、 M g 用 E D T A 容量法 , 其它元素 均采用原子吸收
光谱法测定 。
3 结果分析
3.1 不同类型林旅混交林地上部分生物产. 及其分布
不同类型林分乔木层 、 藤层 (各器官)及地被物层生物量的空间分布见图 1 。 除类型 V 纯
藤外 , 其它 4 种混交林类型乔木层生物量占总生物量的92 % 以上 , 藤层 占2% ~ 4% , 地被物
层占2% ~ 5% 。 由此可见 , 在林藤混交林生态系统中 , 乔木层是系统中有机物质的主要生产
者 , 同时也是系统内生物量的主要组成部分 。
3
.
1
.
1 乔木层各器官生物产量及其分配规律 不同类型林藤混交林乔木层生物量随树 种不
同呈较大差异 (表 3 )。 在研究的 4种混交林类型中 , 以类型 皿木麻黄的生物 产 量 最 高 , 为
160.513 t/hm Z, 其次是类型 i 和类型 亚 , 生物量分别为157.305 、 i 5 6 . s 4 1 t / h m Z , 以类型Iy 窿
缘按 的生物产量最低 , 即91 .135 t/ h m 2, 仅为类型 1 生物量的56 。 8 % , 而不同类型乔木层各器
官生物量的分配规律大致相似 , 即干材生物量均为总生物量的主要组成部 分 , 约 占60 % ~
70% , 其次是树枝、 树皮和树叶 , 分别占总生物量的14 .5 % ~ 28.5% 、 6 . 9 % ~ 1 5 . 3 % 和2.9 %
~ 6.5 % ; 花果生物量最小 , 除类型砰窿缘按较高外 , 其余 3 种类型花果生物量仅占总 生 物
量的O 。 5 % 以下 。
期 尹光天等: 不同类型林藤馄交林地上生物产量及营养元素的积累与分布研究
姗 花果a
. 叶 田田 乔 木 层飞. 肠 材鞭 「一- 门 藤 层
, 氏分. 叶精
~
地被物层
书月肠 . 茎 一 4.-一讯a,讲二te狱.
:8月马
图 1 不 同类型林分地上部分各层生物t 的空 间分布
表 3 不同类型林盆浪交林界木层各扭官生物且及其分配
类型 牙名习笙 牙L刀 牙 工刀刀尤 平s刀 班 乙 合计
106 .498
(67 .70)
94 .吕3 2
(6 0 .4 6 )
1 1 1 .2昭
(6奋.2 8 )
5 6 .1 1 9
(6 1 .5 8 )
1 8 .4 01
( 1 1 . 7 0 )
1 0 .8 5 9
( 6 .9 2 )
1 6 。 8 0 0
( 1 0
.
4 7 )
1 3
。
9 3 0
( 1 5
.
2 吕)
1 3 .4 41
( 8 .5 4 )
2 8 .0 3 8
(1 7 .8 8 )
1 4 .0 3 0
(公.7 4 )
4 .3 2 9
(4 .7 5 )
4 . 06 2
( 2 . 5吕)
5 .8 8 8
( 3 . 75 )
4 . 41 0
( 2 .7 5 )
1 。 6 0 3
( 1
.
7 6 )
9
.
3 3 3
( 5
.
9 3 )
1 0
.
6 5 3
( 6
.
7 9 )
8
.
6 7 4
( 5
.
4 0 )
7
.
2 8 3
( 7
.
9 9 )
5
。
4 2 1
( 3
.
4 5 )
6
。
1 4 6
( 3
.
9 2 )
4
。
7 2 9
( 2
.
9 5 )
5
。
8 4 2
( 6
.
4 1 )
0
.
1 5 2
( 0
.
1 0 )
0
.
4 2 5
( 0
.
2 7 )
0
.
6 6 8
( 0
.
4 2 )
2
.
0 2 9
( 2
.
2 3 )
1 5 7
.
3 0 8
( 1 0 0 )
1 5 6
.
8 4 1
( 1 0 0 )
1 6 0
。
5 1 3
( 1 0 0 )
公1 .1 3 5
(1 0 0 )
注: 表中各栏上方致值单位为 t/ h m 宕, 下 方括号内数值单位为 % , 下同 。
3
。
1
。
2 藤层各器官生物产量及其分配规律 不同类型林藤混交林藤层总生物量随上 层 乔木
树种的不同亦呈较大差异(表 4 )。 比较 5种类型的藤层生物量 , 以类型y 纯 藤 为 最 高 , 达
i3.777 t/ h砂, 其次是类型 I 、 l 和 l , 分别为3.561 、 3 . 6 0 4 、 3 。 2 4 4 t / h 砂 , 类型万窿缘按
林下间种的白藤生物量最低 , 仅为2。 8 53 t/ h m : , 是纯藤的20 。 7 % 。 尽管不同类 型藤层总生
物量不同 , 但各器官生物量占总生物量的比率则趋于 一 致 , 即藤茎 为 13 % ~ 15 % , 叶鞘为
35% 一39 % , 叶为40 % ~ 45 % , 刺鞭为1。 5 % ~ 2 。 O % , 花果为2 % ~ 5% 。
3
.
1
.
3 地被物层生物量及其分配 不同类型林下地被物总生物量及其组成因上层乔木 树 种
而异 。 由表 5可知 , 不同类型林下活地被物生物量较低 , 差异甚小 , 约为。. 3 ~ o 。 7 t/ h m 忍,
仅占地被物层总生物量的7% ~ 21 % ; 而林下死地被物生物量则有明显差异 , 其中以类型l 的
死地被物最多 , 达 5.764 t/ hm 么, 其 次是类 型 那 、 JI 和 I , 分 别为 4. 191 、 4. 0 9 7 、 3. 0 04
林 业 科 学 研 究 6 卷
衰 4 不周类组林旅沮交林. 层各. , 生物t 及其分叹
类 型 牙e 附s万 附c, 不厂乙 牙z泞 合
0 。 6 1 3
( 1 5
.
8 9 )
0
.
5 6 3
( 1 5
.
6 3 )
0
.
5 0 0
( 1 5
.
4 3 )
0
.
3 9 0
( 1 3
.
6 右)
2 。 0 6 2
( 1 4
.
9 6 )
1
.
3 8 1
( 3 5
.
7 7 )
1
.
3 1 4
( 3 6
.
4 6 )
1
.
1 9 1
( 3 6
.
7 1 )
1
。
0 2 6
( 3 5
.
9 6 )
5
.
3 3 2
( 3 8
.
7 0 )
1
.
7 0 8
(
4 4
.
2 3 )
1
.
5 4 3
( 4 2
.
8 1 )
1
.
3 6 9
( 4 2
.
1 9 )
1
.
2 8 0
( 4 4
.
8 8 )
5
.
4 8 1
( 3 9
.
7 8 )
0
.
0 7 6
( 1
.
9 7 )
0
.
0 6 0
( 1
.
6 6 )
0
.
0 5 3
( 1
.
6 2 )
0
.
0 4 1
( 1
.
4 3 )
0
.
2 1 5
( 1
.
5 6 )
0 0 8 3
( 2
.
1 5 )
0
.
1 2 4
( 3
.
4 4 )
0
.
1 3 1
( 4
.
0 5 )
0
.
1 1 6
( 4
.
0 7 )
0
.
6 8 7
( 4
.
9 9 )
3
. 吕6 1
(1 0 0 )
3 .6 0 4
(1 0 0 )
3 .2 4 4
(1 0 0 )
2 .8 5 3
(1 0 0 )
1 3 .7 7 7
(1 0 0 )
t/ h m
Z , 类型 v 的死地被物最少 , 仅为l 。 9 4 1 t/ h m Z , 是类型1 的33.7% 。 由于没有定位测定
死地被物的分解速率 , 故表中数字比实际值偏低。
衰 5 不一类组林. 沮交林地彼物层生物l 及其分砚
样地类型
活地被物
死地被物
合 计
0 .676
(l吕.38 )
3 .00 4
( 8 1 .62 )
3 .6 8 0
( 1 00 )
0 。 3 0 2
( 6
.
8 6 )
4
.
0 9 7
( 9 3
.
1 4 )
4
。
3 9 9
( 1 0 0 )
0
.
6 7 4
( 1 0
.
4 7 )
5
.
7 6 4
( 8 9
.
5 3 )
6
.
4 3 8
( 1 0 0 )
0
.
6 8 5
( 1 4
.
0 6 )
4
。
1 9 1
( 8 5
.
9 4 )
4
.
8 7 6
( 1 0 0 )
0
.
5 1 6
( 2 1
.
0 1 )
1
.
9 4 1
( 7 8
.
9 9 )
2
.
4 5 7
( 1 0 0 )
3
.
2 不同类里林. 混交林地上部分净生产t
净生产量是指绿色植物在单位时间、单位面积内除去呼吸消耗外有机物质的积累量 , 通常
用年均净生长量或连年净生长量表示 , 前者反映有机物质积累的平均速率 , 而后者则表示有
机物质在某一段时间内的实际积累速率。 本次分析采用年均净生产量 。
3
.
2
.
1 乔木层净生长量 由表 6 可以看出 , 4 种混交林类型乔木层年均净生长量按其大小排
序为: 类型l > 类型 五 > 类型 工> 类型 W , 而各器官年均净生长量的大小顺序则为: 干材>
树枝> 干皮> 花果> 叶(类型 工的叶> 花果)。 由于不同树种叶的光合效率不同, 导致不同类
型乔木层年均净生长量与叶面积指数的相关关系不显著 。
衰 6 不两类组开木澳年均净生长. 及其与叶面积指. 的相关系橄
样地类型 干 材 千 皮 粗 枝 粗枝皮 细 枝 树 叶 花果¹ 合 计 叶面积指致
.二,几口叨0‘,62,目‘公.…0几J5 O
.
9 1 7
5
.
2 6 8
6
.
1 7 8
3
.
1 1 8
1
.
0 2 2
0
.
6 0 3
0
。
9 3 3
0
.
7 7 4
0
.
7 4 7
1
.
5 5 8
0
.
7 7 9
0
.
2 4 1
0
.
2 2 6
0
.
3 2 7
0
.
2 4 5
0
.
0 8 9
0
。
5 1 9
0
。
5 9 2
0
,
4 . 2
0
.
4 0 5
0
.
1 5
2
0
.
4 2 5
0
.
6 6 8
2
.
0 2 9
8
.
8 8 4
9
.
1 1 4
9
.
5 4 8
6
.
9 8 1
4 0 5 0
5
.
1 2 0
3
.
0 4 6
4
.
7 5 5
11皿万
相关系致 0 .6 09n , 0 . 了6 8 n . 0 .2 7 8 0 . 0 .0 1 6 0 . 0 .2 3 4 n . 0 .9 9 9二 0 .2550. 0 .50 5二
往. 净生长 , 单位为 t/ hm Z · a , ¹ 以润查当年生产t 代替, 表 7 同 。
期 尹光天等: 不同类型林路混交林地上生物产量及营养元素的积累与分布研究
3。 2 。 2 白藤层净生长量 分析结果表明: 不同类型藤层年均净生长量与叶面积指数 呈 正相
关 , 相关系数均在。。”以上(表 7 )。 在研究的 5 种类型中 , 白藤纯林净生长量最大 , 年均生
物产量为3。 3 o 4 t / h m Z , 分别为类型 I 、 1 、 lI[ 、 w 的3.94、 4 。 0 2 、 4 。 3 8 、 4 . 9 8 倍 。而各器官
年均净生长量的大小顺序为: 叶> 叶鞘 > 花果> 藤茎> 刺鞭(类型 工的藤茎 > 花果 )。
表 了 不同类型井层年均净生长t 及其与叶面积指数的相关系傲
样地类型 膝 茎 叶 箱 叶 刺 鞭 花 果 合 计 叶面积指数
竺万
0 .1 2 3
0 11 3
0 .10 0
0 .07 8
0 .41 2
0 .2 76
0 .2 63
0 .2 3 8
0 2 05
1 .0 66
0 .3 4 2
0 3 0 9
〔.2 7 4
0 .2 5 6
1 。 0 9 6
0
。
0 1 5
0
.
0 1 2
0
.
0 1 1
0
。
0 0 8
0
。
0 4 3
0
.
0 8 3
0
.
1 2 4
0
.
1 3 1
0
.
1 1 6
0
.
6 8 7
0 8 3 9
0
.
8 2 1
0
.
7 5 4
0 右6 3
3 .3 0 4
1 .5 7 9
1 ‘ 6 2 6
1
.
4 0 4
1
.
3 1 1
5
.
2 0 3
相关系 数 0 .998二 0.9 99.* 0 .999*巾 0 . 9 9 3 令 . 0 . 9 9 3 . * 0 . 9 9 9 今 .
3
。
2
。
3 地被物层净生长量和积 累量 由表 8 看出:类型V 纯藤林下活地被物净生长量和死地
被物积累量分别为。。 1 0 3 、 。. 3 8 8 t/ h m Z , 均高于其它 4种类型 , 这是由于混交林的郁闭度大 ,
一方面抑制了活地被物的生长 , 同时又加速了枯枝落叶的分解所致。
表 8 不同类型地被物层年平均净生长t 和积爪t (单位: t/h m Z · a)
样地类型 工 今 I lL 万 V
活地被物 0 .035 0.017 0 .037 0 .055 0 .103
死地被物 0 .167 0.228 0 .320 0 .233 0 .358
合 计 0 .2 05 0.245 0 .357 0 .271 0 .491
3 03 不同类型林聋混交林地上部分营养元案的积累与分布
3 。 3 . 1 营养元素的含量 在研究的 5 种类型中 , 乔木层 、藤层和地被物层各组成成分营养元
素的绝对含量因其上层树种不同而呈较大差异 , 但同一层次的各组成成分对同一营养元素含
量的高低次序并不因上层乔木树种的改变而呈明显的变化。 分析结果显示: 不管是上层乔木
树种还是林下白藤 , N 、 M g 、 B 、 S 元素都是叶的含量最高 , 而 P 、 K 、 C u 元 素 均 为花果
的含量最高 , 树干和藤茎的含量最低 , 其它营养元素在各个器官中的含量不呈规律性。 这一
结果说明植物体器官生理功能不同 , 则从环境中摄取的营养元素量也不同。
3
。
3
.
2 营养元素的积累与分布 营养元素的积累 , 取决于生物量的积累以及各器官营养元素
的含量。 不同类型乔木层 、 藤层及地被物层10 种营养元素的积累量及其分布的分 析 结果(表
9 、 图 2 )显示: 类型 I ~ 那营养元素的总积 累 量 分 别 为1 9了7. 7 5 、 2 1 4 2 . 5 4 、 1 7 7 5 。 2 1 、
9 8 9
.
3 6 k g / h m
Z , 其中乔木层占82 % 一90 % , 藤层占4% ~ 6.5% , 地被物占5% ~ 12 % ;与生
物量分配百分比相比较 , 藤层和地被物层营养元素积累量占其总量的比率均有所上升 , 而乔
木层则有所下降, 类型 y 纯藤营养元素总量为389 .2垅/hm 名, 其中白藤占88.1% , 地被物占11.9% 。 由此可见 , 在林藤人工混交林生态系统中 , 藤层无论是在生物量的积累上还是在养
分的固定和循环上都处于次要地位 , 而在纯藤中却占据着主导地位。 这说明在郁闭成林的人
工林下间种白藤 , 藤的生长受到上层林木的制约, 其速生特性无法获得体现 , 这与国外有关
林 业 科 学 研 究 6 卷
藤类生长的研究结果[7J相一致 。
衰 9 不目类班林. 江交林地上娜分 , 养元介的积I (单位. k g /h m , )
样地 层 主 要 元 素 徽 t 元 素—— 合 计类型 次 N P K C a M g M n Z n C u B S乔木 882 .9 20 .9 139 .8 643 .5 5 8 .7 23 .04 3 .70 1 .35 0 .82 13 .16 1 787 .87I 白, 41 . 6 3 . 0 19 . 4 13 . 0 6 . 2 1 .96 0 . 13 0 . 03 0 . 02 2 . 63 87 . 97地被 48 .1 1 .5 9 .9 29 .7 7 .3 2 , 6 1 0 . 0 7 0 . 0 3 0 . 0 5 2 . 6 8 1 0 1 . 9 4合计 972 .6 25 .4 169 .1 686 .2 72 .1 27 .6 1 3 .90 1 .41 0 .8. 18 .47 1 977 .78乔木 1 101 .8 25 .7 183 .4 489 .6 71 .5 7 .55 4 , 0 5 1 . 8 3 0 . 9 5 1 2 . 日7 1 月99 .2 5皿 白, 43 . 6 2 . 9 22 . 0 13 . 6 5 . 0 1 .24 0 . 13 0 . 03 0 . 03 3 . 75 92 . 28地被 83 .7 3 .1 8 .6 40 .1 9 .6 1 .7 0 0 .15 0 .04 0 .07 3 .95 151 .01合计 1 229 .1 31 .7 214 .0 543 .3 86 .1 10 .4 9 4 .33 1 .90 1 .05 20 .57 2 1 42 .54乔木 562 .8 17 .2 89 .5 7 44 .8 36 .9 38 .2 9 3 .61 1 .39 0 .5吕 1 3 .2 8 1 5 0公.3 5班 自蕊 37 .0 2 .5 19 .5 12 .2 5 .2 1 .6 1 0 .06 0 .03 0 .03 2 .95 81 .0.
地被 88 .3 2 .9 17 .4 63 .0 9 .1 3 .7 5 0 .18 0 .05 0 .09 4 .01 1目8 .7 .
合计 68 8 .1 22 .6 126 .4 820 .0 51 .2 43 .6 5 3 .85 1 .47 0 .70 20 .24 1 7 71.21
乔木 245 .1 20 .6 154 .5 306 .3 52 .6 18 .95 1 .47 0 .99 0 .76 13 .83 .15 .10
了 白挤 2 8 .8 2 .0 10 .9 11 .5 5 .2 1 .1 4 0 .09 0 .01 0 .02 2 .67 62 .33
地彼 37 .0 1 .8 1 0.5 47 .8 7 .5 3 .5 8 0 .11 0 .04 0 .06 3 .54 1 11 .93
合计 310 .9 24 .4 175 .9 365 .6 65 .3 23 .67 1.67 1 .04 0 .84 20 .04 089 .36
白路 169 .9 15 .3 79 .6 41 .0 17 .7 3 .91 0.31 0 .08 0 .09 14 .93 3 42 .82
V 地被 18 .4 1 .5 9 .2 11 .7 3 .2 0 .68 0 .05 0 .02 0 .02 1 .61 46 .38
合计 188 .3 16 .8 88 .8 52 .7 20 .9 4 .59 0 .36 0 .10 0 .11 16 .54 389 .20
‘4凳厂
眺4·鬃:
, 厂一飞 , \义罗1,es 曰赢募叠。
图 2 不同类型地上部分曾养元 素的 空间分布
另外 , 依不同类型各层次10 种营养元素总积累量列成次序阵 A , 结果显示: 同一类型不
同层次营养元素积累量的分布规律有所差异 , 而同一层 次不同类型却有相似的分布规律 , 即
乔木层大量元素的分布次序为 C a> N > K > M g > P , 其中类型 I 和类型 五的C a 和 N 互相调
换位置 , 这是由于这两种类型都有台湾相思 (N 含量高)的缘故 , 微量元素的分布次序为 M n >
S > Z n > C u > B , 藤层大量元素的分布顺序为 N > K > C a> M g > P , 微量元素 的分布顺
序为 S > M n > Z n > C u> B , 地被物层大量元素的分布次序为N > C a > K > M g > P , 微量
期 尹光天等: 不同类型林膝混交林地上生物产量及营养元素的积累与分布研究
元素的分布次序为 S > M n > Z n > B > cu 。
层次 徽 量 元 素 ,
BCuccu以C时Bzn加Z5Mns*n*M5s
类型
I
l
大 量 元 素
N C a K M g P
N C a K M g P
C a N K M g P
C a N K M g P
N K C a M g P
N K C a M g P
N K C a M g P
N C a * K M g P
N K Ca M g P
N C a K M g P
N C a K M g P
N C a K M g P
C a * N K M g P
N C a K M g P—*依次减少
L!l
地被物
* 有错位现象
…皿那I正万Vl亚
3 . 3 . 3 不 同类型林地营养元素的损 失量和归还量 不同类型林藤混交林生产单位 干 物质所
需从土壤和空气中吸收或固定的各种营养元素是不同的 , 其中N 、 P 、 K 、 M g 、 S 元素· 的差
异较大 , C a 、 M n 、 C u 、 Z n 、 B 元素的差异较小 。 在研究的 5种类型中 , 以类型 y 纯藤所需
的营养元素最多 , 每生产一吨干物质需要的10 种营养元素总量高达23.97 4 kg , 其中N 、 P 、
K
、
M g
、
S 分别为11.595 、 1 。 0 3 3 、 5 . 4 7 3 、 1 . 2 5 5 、 i . o 1 9 k g , 约为其它 4 种类型的 2 一 3
倍(表10 ) 。 由于 目前林业经营主要利用的还只有树木的干材 、 粗枝和藤茎 , 所以林地土壤中
实际损失的养分数量只是这些器官带走的量 , 其它各器官所含的养分量均随凋落物和收获残
留物归还给林地 。 由表n (见后页)可以看出 , 不同类型营养元素归还率有着明显的差异 , 其
中类型V 纯藤营养元素归还率高达92 。 1 % , 其次是类型万 和类型 1 , 营养元素归还率分别为
54.4% 和 39 。 3 % , 类型 工和类型l 的归还率最低 , 仅为刘% 。
裹10 不同类型林茸混交林生产单位干物质的营养元衰铸求爱 (单位: k g/t)
样 地 主 要 元 素 微 量 元 素—-一 -一一—一一—-一一— 合 计类 型 N P K C a M g M n C u Z n B S1 5 .900 0 .154 1 .026 4 .163 0 .438 0 .168 0 .009 0.02 4 0 .005 0 .112 11 .9991 7 .456 0 .193 1 .299 3 .296 O .522 0 .064 0 .012 0 .02 6 0 .006 0 .125 12 .99 91 4 .043 0 .133 0 .743 4 .818 0 .30 1 0 .256 0 .009 0 .023 0 .004 0 .119 10 .449开 3 .1 4 6 0 .2 4 7 1 .7 7 9 3 .6 9 7 0 .66 0 0 , 2 3 9 0 . 0 1 1 0 . 0 1 7 0 . 0 0 9 0 . 2 0 3 1 0 . 0 0 8V 1 1 . 5 9 8 1 . 0 3 3 5 . 4 7 3 3 . 2 5 0 1 。 2 8 5 0 . 2 8 2 0 . 0 0 6 0 . 0 2 2 0 . 0 0 6 1 . 0 1 9 2 3 . 9 7 44 结 论(1) 树龄为18 a 、 藤龄为 5 年生的各种类型林藤混交林地上部分总生物量差异明显 , 但同一层次生物量占总生物量的比例相一致 , 除白藤纯林外 , 4 种混交林乔木层生物量占总牛
林 业 科 学 研 究 6 卷
裹1 不同类型林玲浪交林地上部分! 养元索的摄失t 与归还l (单位: k g/h m “)
样地 项 目
类 型
归还率(% )
643 。 9
3 2 8
.
8
3 3
.
8
1 2
。
8
1 2
.
6
4 9
.
7
9 7
.
4
7 1
。
7
4 2
.
4
5 5 7
.
4
1 2 8
。
8
1 8
。
8
1 8
。
1 1
9
。
5 1
3 4
.
4 4
3
。
1 8
0
。
7 3
1 8
。
5 9
0
。
6 3
0
。
2 6
2 9
。
2 3
7
.
5 0
1 0
。
9 7
5 9
。
3 8
1 3 7 8
。
5
5 9 9
.
4
3 0
.
3
U .1.n‘,山…,二n一匕口二J纽OU曲Dt盘失扭归 还
归还率( % )
721 .9
507 .2
41 。 3
1 3
.
6
1 8
.
2
5 7
。
3
1 1 5
.
6
9 8
.
5
4 6
。
0
3 9 4
。
3
1 4 9
。
0
2 7
。
4
5
.
1 5 1
.
5 5
5
.
3 4 0
.
3 5
5 0
.
9 0 1 8
.
2 0
3
。
2 1
1
。
1 1
2 5
。
7 1
0
。
7 1
0
。
3 4
3 2
。
2 1
5
。
2 5
1 5
。
3 2
7 4
。
4 8
1 3 0 0
.
3
8 4 2
。
5
3 9
。
3
t且失损 还归
互
归还率( % )
438 。 2
2 4 9
.
9
3 6
。
3
1 2
。
0
1 0
。
6
4 7
.
0
6 6 0
。
8
1 5 9
.
2
1 9
。
4
3 0
.
6 2
1 3
。
0 2
2 9
。
8 4
1
.
2 8
0
,
2 0
1 3
。
4 3
3
0
1 4
0
。
4 2
0
。
2 8
4 0
.
2 7
9
.
2 4
1 1
。
0 0
5 4
。
3 4
1 2 4 4
。
7
5 3 3
。
4
3 0
。
0
1占‘吸,曰O仙OU.,J工扣‘1..月吸9…眨J血0八甘
36354939盯犯28弱
,Jdll勺…决On月‘口O品J,tl失还扭归皿
归还率( % )
126 。 8
1 8 4
.
2
5 9
。
2
1 0
。
1
1 4
.
3
5 8
。
6
8 0
.
3
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.
5
5 4
.
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1 7 3
.
7
1 9 1
.
8
5 2
.
5
3 5
。
5
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。
7
4 5
.
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1 2
.
3 1
1 1
.
3 6
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.
0 0
0
.
7 4
2 9 : ;
1
0
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0
.
4 8
0
.
3 6
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.
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9
。
9 4
1 0
.
1 0
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.
4 0
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.
1
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.
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5 4
.
4
t盆失还报归
万
一一归还率 (% ) 10 .1178 .294 .7 0 。 6 2土5 。 9 29 6 。 2 6 3 0 . 83 5 8 . 492 。 1t失还损归V物量的92 % 以上 , 藤层占2% ~ 4 % , 地被物层占2% ~ 5% 。 由此可见 , 在林藤人工混交林生态系统中, 乔木层是系统中有机物质的主要生产者 , 同时也是系统内生物量的主要成分 。( 2) 不同类型乔木层地上部分年均净生长量的大小依次为: 类型l > 类型 l > 类型 I >类型砰 , 而各器官年均净生长量的大小次序则为: 干材> 树枝> 千皮> 花果> 叶, 对藤层而言 , 纯藤的年均净生长量最大 , 为3.304 t/ hm 忿. a , 分别为类型 I 、 亚 、 兀 、 那藤层的3.94 、
4
.
02
、
4
.
38
、
4
.
98 倍 , 各器官净生长量的大小次序为:叶> 叶鞘> 花果> 藤茎> 刺鞭 , 活地被
物年均净生长量和死地被物年均积累量均以类型 V 纯藤最高 , 分别为。. 1 03 、 o . 38 8 t/ h m , . a ,
这是由于混交林类型的郁闭度大 , 一方面抑制了活地被物的生长 , 同时又加速了死地被物的
分解所致 。
( 3) 不同类型地上部分10 种营养元素的总积累量差异明显 , 类型 I ~ 万 分别为197 7.78 、
2 1 4 2
.
5 4
、
1 7 7 5
.
2 1
、
9 5 9
。
3 6 k g / h m
: , 其中乔木层 占52% ~ 90% , 藤层占4% ~ 6.5% , 地被
物占5% 一 12 % , 类型 y 纯藤营养元素总积累量为38 9.2 kg/h m :, 其中白藤占 8 .1% , 地被
物占11.9% 。 由此可见 , 在林藤人工混交林生态系统中 , 藤层无论是在生物量的积累上还是
在养分的固定和循环上都处于次要地位 , 而在纯藤林中却占据着主导地位 。
(4 ) 不同类型生产单位干物质对土壤中各种营养元素的需求量不同 , 其中N 、 P 、 K 、
M g
、
S 等元素的差异较大 , C a 、 M n 、 C u 、 Z n 、 B 等元素的差异较小。 在研究 的 5种类型
中 , 类型 Y 纯藤所需的营养元素最多 , 每生产一吨干物质需要的营养元素 总 量 高 达23.974
k g , 约为其它 4 种类型的 2倍 , 但其营养元素归还率亦高达92 .1 % , 远远高于其它 4种类型。
, 考 文 做
许煌灿 , 钟弃甫 , 特史深 . 白井的特性及栽培技术研究. 热带林业科技 , 1 , 84 , 《2) . 9 ~ 27 ,
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期 尹光天等: 不同类型林藤混交林地上生物产量及营养元素的积累与分布研究 367
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B
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.
R a t t a n P l a n t a t i o n d e v e l o P m e n t s P o t e n t i a l a s s o e i a l f o r e s t y P r o j e
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T h e P h i l i P P i n e
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