全 文 ：　　1995—12—04收稿。
徐大平助理研究员,何其轩,杨曾奖(中国林业科学研究院热带林业研究所　广州　510520) ;龙友深(广东省开平市国
营镇海林场) ;简新华(广东省开平市林业局)。
* 本研究为 1994～1997年国际科学基金组织( IFS)资助的 D/ 1875—2项目“中国热带地区主要外来树种人工林营养及
养分循环”的部分内容,并得到镇海林场的大力支持,特此感谢。
巨尾桉人工林地上部分净生产力
及养分循环的研究*
徐大平　何其轩　杨曾奖　龙友深　简新华
　　摘要　对 1. 5～3. 5 年生巨尾桉扦插苗造林林分的生长、生物量增长、养分积累、凋落物量及其
分解、林下植物生物量及养分积累和林分养分循环的调研结果表明, 巨尾桉林木生长和生物量增长
高峰期为 2 年生, 3 年生时开始下降。1. 5, 2. 5 和 3. 5 年生林木地上部分生物量分别为 14. 5, 28. 5
和 38. 0 t / hm2,林下植物地上部分生物分别为 2. 6、3. 4和 6. 3 t/ hm2。林下植物地上部分的主要养
分元素积累占 20% ～40%。林分凋落物年平均为 5. 6 t/ hm 2,凋落物年失重率为 55% , 1 年内凋落
物中大部分养分元素已被分解释放,林分能较快地建立起养分循环体系。施 N 肥能较好地改善林
分的 N 吸收和循环速率,如能施 P 肥也将会得到较好的效果。
　　关键词　巨尾桉　净生产力　养分循环
　　我国桉树无性系苗造林始于 80年代末和 90年代初,有关桉树无性系林分生物量增长、养
分积累、林下植物的变化、林分净生产力和养分循环等方面的研究较少。热带短轮伐期人工林
的高生产力在全球碳循环和储存 CO 2中的作用和潜力也是大家研究和讨论的热点 [ 1]。在研究
热带人工林的碳循环时,注意力主要集中在地上部分的生物量、地被物、土壤有机质、净生产力
和热带林通过河流和木材产品的碳输出上 [ 2]。有关巨尾桉( Eucalyp tus grandis Hill ex M aidell
× E . urophy lla S. T . Blake)林分生物量增长、养分积累、林分净生产力和养分循环方面的研
究还没见报道,其它如尾叶桉[ 3]、细叶桉( E . ter eticorni s Sm) [ 4～6]、巨桉 [ 7, 8]和变色桉( E. diversi-
color F. M uell)
[ 9]有关研究都有一些报道,这些都有助于我们进一步认识桉树人工林的生态作
用。桉树人工林的不合理经营和多代连栽导致地力衰退和生产力下降在华南地区已显得越来
越突出,该研究有利于提高桉树人工林养分管理水平和土壤肥力维持水平,为桉树人工林的永
续经营提供理论依据。
1　试验地自然条件
　　试验地位于广东省开平市国营镇海林场, 22°15′N, 112°30′E。海拔 100～200 m,属低丘。
坡度 10°左右, 坡向东南。年平均气温 22. 1 ℃,极端最高气温在 8月,为 38. 3℃;极端最低气温
在 1月,为 1℃。平均年降雨量为 1 822 mm ,主要集中在 3～9月的雨季。常受台风袭击,有时
1年数次。土壤母质为石英砂岩, 0～30 cm 表土的化学分析结果: pH(水浸) 4. 45,有机质 23. 9
g / kg , 全 N 0. 85 g / kg , 全 P 0. 48 g/ kg , 全 K 13. 0 g / kg, 有效 N 23. 9 m g / kg, 有效 P 0. 35
林业科学研究　1997, 10( 4) : 365～372
Forest Research 　　 　　　
mg / kg, 有效 K 22. 7 mg / kg。
造林前的植被为湿地松人工林, 林相一般。砍伐炼山后挖穴整地,株行距为 2 m×2. 5 m,
植穴规格为 60 cm×50 cm×40 cm。每公顷穴施复合肥( N, P2O5 , K 2O 各占 15%) 450 kg 作底
肥, 1991年7月造林,苗木为钦州1号无性系扦插苗。在第2年的3月和 9月各抚育 1次,并分
别追施相同的复合肥 200 kg/ hm 2。由于树木叶片的 N 含量较低,初展开叶发红, 1993年 5月
再施尿素 150 kg / hm2 ( N 含量为 46% )。
2　材料与方法
　　根据不同的坡位设立 2个 1 000 m2 的固定标准地,每年进行每木检尺,并根据测量结果,
在标准地外选择各径阶( 1 cm )的标准木 12株进行地上部分生物量测定。砍伐后即分别测定
叶、枝、干和果的鲜重,并把每株树干分成长 3 m 的若干段,每段取约 5 cm 长的一小段样木测
干材和皮的比例, 并带回室内烘干称重。同时取新鲜的枝、叶和果样品( 100～500 g )各 1份带
回实验室在 75℃条件下烘干至恒重,以求各部分的干物质重。对每年砍伐的12株标准木进行
各部分(干材、树皮、枝、叶和果)的生物量和胸径 D 或胸径及树高 H 的相关分析, 从 6个模型
中选出最好的 1个。早期同时测树高和胸径,在 D 和D 2H 这 2个相关模型中选择相关指数较
高的 1个计算树木各部分的生物量; 后期树木很高, 测高误差较大,只测树木的胸径,并用 D
相关模型计算树木各部分生物量。依每个径阶的平均生物量乘以该径阶的株数就是该径阶的
总生物量,各径阶生物量之和就是林分树木的生物量 [ 10]。林下植物生物量通过小样方法测得,
在每个标准地收获 5个 2 m2 样方的林下植物,样方桉林下植物多少和覆盖度设置 [ 9]。在野外
称重后各取 1个 500 g 的样品带回烘干。
在每个标准地设置 10个 0. 6 m2的凋落物收集框,每月收集 1次[ 3]。按叶、枝、果皮杂物 3
部分烘干称重。并用样袋法放置 48个干重为 20 g 的凋落物分解样, 每2个月收集 4个样袋测
分解速度[ 4] , 并分析样品的主要养分元素含量。
用于化学分析的树木各器官样本取自 12个标准木,林下植物是样方的混合样本,各取重
复样品 2个, 用分析结果的平均值代表各器官的养分含量。分析 N 用凯氏法, P 用钼蓝比色
法, K用火焰光度计法,其它用原子吸收光谱仪测得。
3　结果与分析
3. 1　生物量估算模型
林分没有郁闭前( 1. 5年生)和郁闭后不久( 2. 5年生) ,树叶生物量与胸径 D 的相关比与
D
2
H 的相关更密切(表 1)。这时树冠的大小在很大程度上决定了树叶生物量和胸径生长。林
分郁闭后一段时间( 3. 5年生)树木个体间竞争激烈, 优势木树叶较多, 胸径较大, 这时树叶生
物量与 D 2H 的相关更为密切(表 1)。当树木长高时,下面的叶受光不足而凋落,但树枝仍存活
一段时间。地上部分总生物量与 D 2H 的相关较为密切。
树木 3. 5年生时,林分的平均高在 12 m 左右, 测量树高较困难。这时只量胸径而不量树
高,所以选择模型计算树木各器官生物量只能选与 D 相关的模型(表 1)。
3. 2　生物量增长
从生物量结构来看, 1. 5年生林分与 2. 5和 3. 5年生林分有较大的变化(表 2)。前者树叶
366 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
表 1　巨尾桉生物量估算模型
项目 相关模型 相关指数 统计值 项目 相关模型 相关指数 统计值
1. 5年生 3. 5年生
树皮 Y = 17. 249 D 2. 049 0. 973 359. 79* * 干材 Y = - 8. 556 4+ 2. 851 7D 0. 960 241. 10* *
树叶 Y = 85. 973e0. 447D 0. 989 884. 58* * 树皮 Y = 0. 011 4 D 2. 415 0 0. 930 133. 43* *
干材 Y = 35. 691(D 2H ) 0. 841 0. 988 833. 44* * 树枝 Y = 0. 001 4D 3. 358 4 0. 979 463. 53* *
树枝 Y = 13. 86+ 4. 962 D 2H 0. 963 261. 11* * 树叶 Y = 0. 002 7D 2. 989 9 0. 952 199. 41* *
果实 Y = - 0. 377 3+ 0. 986 D 0. 922 56. 64* *
2. 5年生
树皮 Y = 0. 079 6e0. 358 9D 0. 963 260. 31**
树叶 Y = 0. 044 8e0. 430 4D 0. 952 197. 33**
干材 Y= - 0. 121 8+ 0. 015 2(D2H ) 0. 994 1 702. 12**
树枝 Y = 0. 001 2( D 2H ) 1. 136 8 0. 963 261. 11**
果实 Y= - 0. 230 6+ 0. 000 9 D2H 0. 782 35. 88　　
注: Y = 各部分生物量( kg) , D = 胸径( cm) , H = 树高( m)。
该表仅列用于后面林分生物量计算的模型, 其它模型省
略。
表 2　巨尾桉林分的生物量结构
径　阶 株数
(株/hm2)
平均胸径
( cm)
平均高
( m)
干材
(k g)
树枝
( kg )
树叶
( kg)
树皮
( kg)
果实
( kg)
生物量
(k g)
占总量
( % )
1. 5年生林分
2. 0～2. 9 46　 2. 6　 5. 3　 33. 3　 8. 8　 12. 6　 5. 9　 0　　 60. 6　 0. 4
3. 0～3. 9 99　 3. 8　 5. 9　 148. 5　 43. 2　 46. 5　 27. 9　 0　　 266. 1　 1. 8
4. 0～4. 9 671　 4. 6　 6. 4　 1 486. 1　 460. 2　 450. 9　 282. 5　 0　　 2 679. 7　 18. 5
5. 0～5. 9 777　 5. 4　 7. 6　 2 603. 9　 865. 2　 746. 6　 457. 6　 0　　 4 673. 3　 32. 3
6. 0～6. 9 632　 6. 4　 8. 6　 3 127. 4　 465. 5　 974. 8　 831. 3　 0　　 5 009. 8　 39. 6
7. 0～7. 9 80　 7. 1　 9. 3　 572. 7　 213. 0　 186. 9　 95. 1　 0　　 1 067. 7　 7. 4
合计 2 316　 5. 0　 7. 2　 7 971. 9　 2703. 8　 2 393. 0　 1 400. 2　 0　　14 468. 9　 100
占总量% —　 —　 —　 55. 3　 9. 7　 18. 4　 16. 6　 0　　 100　　 —
2. 5年生林分
2. 0～2. 9 8　 2. 9　 7. 2　 6. 4　 1. 0　 1. 2　 1. 8　 - 1. 4　 9. 0　 0. 03
3. 0～3. 9 71　 3. 6　 7. 3　 92. 8　 14. 9　 15. 0　 20. 5　 - 10. 5　 132. 7　 0. 5
4. 0～4. 9 110　 4. 5　 8. 1　 261. 8　 43. 4　 34. 4　 44. 0　 - 9. 5　 374. 1　 1. 3
5. 0～5. 9 338　 5. 6　 9. 1　 1 430. 3　 249. 9　 169. 8　 200. 8　 7. 0　2. 057. 7　 7. 2
6. 0～6. 9 535　 6. 5　 10. 1　 3 417. 5　 624. 4　 395. 6　 438. 9　 77. 6　 4 953. 9　 17. 4
7. 0～7. 9 613　 7. 5　 10. 8　 5 606. 3　 1 070. 0　 697. 8　 720. 1　 186. 4　 8 280. 5　 29. 1
8. 0～8. 9 385　 8. 4　 11. 3　 4 635. 9　 915. 7　 645. 7　 624. 7　 181. 4　 7 003. 4　 24. 6
9. 0～9. 9 173　 9. 4　 11. 9　 2 753. 9　 563. 1　 445. 9　 401. 9　 120. 2　 4 284. 9　 15. 1
10. 0～10. 9 31　 10. 3　 12. 4　 618. 3　 132. 1　 119. 4　 99. 5　 28. 7　 998. 1　 3. 5
11. 0～11. 9 8　 11. 6　 13. 4　 219. 1　 47. 2　 52. 2　 40. 9　 10. 8　 370. 2　 1. 3
合计 2 272　 7. 1　 10. 3　19 043. 4　 3 661. 5　 2 577. 0　 2 593. 1　 591. 6　28 464. 6　 100
占总量% —　 —　 —　 66. 9　 12. 9　 9. 0　 9. 1　 2. 1　 100　　 —
3. 5年生林分
3. 0～3. 9 86　 3. 1　 —　　 24. 6　 5. 5　 6. 9　 15. 0　 - 6. 2　 45. 7　 0. 1
4. 0～4. 9 86　 4. 6　 —　　 394. 5　 20. 5　 22. 6　 39. 0　 6. 6　 483. 2　 1. 3
5. 0～5. 9 244　 5. 4　 —　　 1 667. 8　 99. 6　 103. 6　 162. 9　 37. 8　 2 071. 7　 5. 4
6. 0～6. 9 432　 6. 5　 —　　 4 315. 5　 328. 8　 319. 4　 451. 3　 113. 9　 5 528. 9　 14. 5
7. 0～7. 9 621　 7. 6　 —　　 8 147. 1　 799. 1　 732. 6　 946. 4　 230. 9　10 856. 1　 28. 6
8. 0～8. 9 385　 8. 5　 —　　 6 042. 0　 721. 5　 634. 7　 768. 8　 177. 4　 8 344. 4　 21. 9
9. 0～9. 9 252　 9. 4　 —　　 4 591. 5　 662. 1　 561. 3　 641. 7　 138. 2　 6 594. 8　 17. 4
10. 0～10. 9 102　 10. 4　 —　　 2 156. 8　 376. 4　 307. 4　 331. 6　 66. 2　 3 238. 4　 8. 5
11. 0～11. 9 24　 11. 3　 —　　 558. 3　 117. 0　 92. 7　 95. 3　 17. 4　 880. 6　 2. 3
合计 2 232　 7. 4　 —　　27 898. 1　 3 130. 5　 2 781. 2　 3 452. 0　 782. 2　38 044. 0　 100
占总量% —　 —　 —　　 73. 3　 8. 2　 7. 3　 9. 1　 2. 1　 100　　 —
3674 期　　　　　　　　徐大平等: 巨尾桉人工林地上部分净生产力及养分循环的研究
和树皮占比例较高,都在 15%以上。随着林龄的增长,树叶生物量所占比例越来越小, 但绝对
量还有所增加,虽然增长量很小。树枝生物量所占比例在 2. 5年生时最大, 1. 5年生时较小,后
期也在减小。干材生物量所占比例随林龄的增加而增加。树皮在 2. 5年生以后生物量所占比
例较稳定,但绝对量仍在增加。从干材和树皮重量之比看,随着林龄的增长其比例迅速变小。
　　从地上部分生物量增长看, 2. 5年生林分比 1. 5年生林分的干材、树枝、树叶、树皮和果实
的增加量分别为 11 071、958、184、1 193、592 kg / hm 2, 合计为13 998 kg / hm 2。以上各生物量增
长所占比例分别为 79. 1%、6. 8%、1. 3%、8. 5%和 4. 3%。3. 5年生林分比 2. 5年生林分上述
部分的生物量增加量分别为8 855、531、204、859和191 kg / hm2 ,合计为9 579 kg/ hm 2。其增长
所占比例分别为 92. 4%、- 5. 6%、2. 1%、9. 0%、2. 0%。可见林木在 2. 5年生后, 地上部分生
物量的增长主要为干材的增加, 其它部分增加有限或在减少。虽然巨尾桉在 2. 5～3. 5年生时
还是生长高峰时期,但生长量已在减少,逐渐达生产上的成熟林阶段。1. 5、2. 5和 3. 5年生林
分的林下植物地上部分生物量分别为 2 568、3 409和 6 300 kg / hm2。2. 5年生时树叶总量几乎
不再增加, 而树高生长和分化导致树叶分布范围增加,所以林下的光照条件有所改善,这时林
下植物生长加快, 生物量也不断增加。
3. 3　养分积累
　　养分元素的分布因林龄和器官不同而异, N 主要分布在树叶和林下植物中(表 3)。1. 5年
生时树叶的 N 积累量占地上部分总积累量的 40%左右, 林下植物仅 27%左右; 3. 5年生时树
叶积累量已下降到 28% ,而林下植物则上升到 35%。因为在 1. 5年生时,林分缺 N, 并出现有
表 3　巨尾桉林分的主要养分元素积累量 (单位: k g/ hm2)
项目 N P K Ca Mg S M n Zn Cu B
1. 5年生林分
树叶 21. 05 2. 54 9. 57 8. 61 6. 82 1. 15 0. 804 0. 126 0. 022 0. 025
树枝 4. 30 1. 41 3. 79 5. 14 1. 38 0. 38 0. 322 0. 028 0. 030 0. 008
树皮 2. 32 0. 90 4. 48 10. 36 2. 38 0. 02 0. 476 0. 014 0. 014 0. 003
干材 11. 16 2. 07 6. 38 2. 39 1. 83 0. 24 0. 231 0. 040 0. 048 0. 008
林下植被 14. 45 1. 85 10. 02 6. 42 4. 80 0. 73 0. 519 0. 077 0. 026 0. 040
合计 53. 30 8. 76 34. 23 32. 93 17. 22 2. 52 2. 352 0. 285 0. 138 0. 084
2. 5年生林分
树叶 35. 45 2. 22 12. 42 7. 32 4. 56 3. 53 0. 727 0. 043 0. 035 0. 040
树枝 13. 25 1. 28 9. 70 6. 15 1. 43 2. 27 0. 584 0. 027 0. 055 0. 033
树皮 14. 39 1. 06 7. 29 13. 85 3. 53 0. 65 0. 726 0. 016 0. 026 0. 023
干材 31. 04 5. 90 10. 28 4. 51 1. 92 4. 00 0. 609 0. 076 0. 076 0. 023
林下植被 25. 82 2. 05 13. 33 4. 47 5. 08 4. 16 0. 365 0. 133 0. 044 0. 051
果实 2. 59 0. 59 2. 14 1. 65 0. 94 0. 56 0. 146 0. 007 0. 007 0. 005
合计 122. 56 13. 10 55. 16 37. 94 17. 46 15. 16 3. 157 0. 302 0. 244 0. 176
3. 5年生林分
树叶 36. 52 3. 87 15. 27 4. 54 4. 72 3. 53 1. 331 0. 068 0. 042 0. 028
树枝 8. 51 1. 85 6. 07 2. 66 0. 85 0. 72 0. 432 0. 040 0. 036 0. 019
树皮 9. 91 1. 55 10. 05 10. 56 3. 12 1. 04 1. 139 0. 045 0. 023 0. 023
干材 22. 88 7. 53 17. 30 3. 18 3. 60 3. 07 0. 826 0. 170 0. 128 0. 106
林下植被 45. 55 5. 54 21. 23 4. 72 6. 29 4. 98 0. 852 0. 185 0. 091 0. 069
果实 5. 20 0. 93 5. 16 1. 09 1. 06 0. 62 0. 230 0. 020 0. 010 0. 005
合计 128. 56 21. 27 75. 08 26. 75 19. 64 13. 95 4. 810 0. 527 0. 330 0. 250
明显的症状(顶端树叶发红)。1993年 5月施尿素 150 kg / hm 2, 所以 2. 5年生时林分的N 积累
量急剧增加, 3. 5年生时增加减缓, 树枝、树皮和干材的积累量反而减少。如每年收获林下植物
368 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
作为燃料和 2. 5年生时收获树叶蒸馏桉油对人工林的养分平衡都有较大的破坏作用。
P 在树木各部分中的分布相对较均匀, 总的积累量每年有增加。1. 5年生林木树叶积累量
最大,依次是干材、林下植物、树枝和树皮。2. 5和 3. 5年生时干材 P 的积累量最大,分别占总
积累量的45%和 35%。通常的经营方式之一是在 2. 5～3. 5年生时间伐部分树木作顶木,造成
林分 P 大量损失,在华南地区土壤中有效 P 十分缺乏的情况下,对土壤养分的管理将是十分
突出的问题。树叶的 P 积累占总积累量的比例随着林龄的增加而减小, 而林下植被的比例则
是随着林龄的增加而增加。
树木各部分中 K 的分布比例较稳定, 随着林龄的增长变化不大, 只是树枝部分 2. 5～3. 5
年生时 K 积累减少,因这时树枝的生物量也在减少,同时树枝的养分含量也在下降,与老枝增
多有关。K 的总积累量也是随林龄的增长而增加, 林下植物、干材和树叶都占有较大的比例。
Ca主要分布在树皮中,树木在早期就吸收了足够的 Ca, 3. 5年生时的总积累量比 2. 5年
生时减少而不是增加。1. 5年生时 S 以树叶的积累量为主, 后来是以林下植物、干材和树叶 3
部分为主。Mg 也是保持 1. 5年生时的积累量,并不随生物量的增长而增加。在Mg 的总积累
量中树叶和林下植物占有较大比例。
微量元素 Mn、Zn、Cu 和 B的积累量都是随着林龄的增长而增加, Mn 的积累量以树叶为
主,其它 3个元素分布都较均匀。
3. 4　林分的凋落物量及其分解
图 1　巨尾桉林分( 1. 5～3. 5 年生)凋落物量的月分布
林分凋落物量第 1年为 4 453 kg / hm2 ,其中叶、枝、果及杂物分别为 3 547、763、144 kg /
hm
2。第 2年为 6 756 kg / hm 2, 其中叶、枝、果及杂物分别为 4 205、1 954、598 kg / hm 2。从图 1
可知;林分凋落物量 3月份和 4月份相对较少, 因为这时正值春季,桉树开始发叶。2年生时 7
～10月份凋落物量较多, 3年生时的 8～11月份凋落物量较多。在两个年度的 5月份,凋落物
都有一个高峰, 这可能由于 3～4月份发叶后新叶占较有利的竞争地位,老的叶枝完成使命而
新陈代谢所致。
　　凋落物试样的失重率前期较快, 后期明显放缓(图 2)。年失重率为 55% ,同其它阔叶树的
3694 期　　　　　　　　徐大平等: 巨尾桉人工林地上部分净生产力及养分循环的研究
图 2　巨尾桉凋落物分解失重过程
凋落物分解速率相当, 比针叶树的要快。
从养分元素释放量来看, N 在前 4个月
的释放量占 1/ 3左右,以后减慢, 1年后
试样中 2/ 3的 N 都被释放(图 3)。P 在
前 4个月的释放量比 N 还要大。近50%
被分解释放, 1年后约 90%都释放了。前
4个月 K 的释放量在 60%以上,以后减
慢。Ca 和 Mg 的释放速度较均匀,但前
期比后期释放量大(图 4)。13个月以后,
基本不能看出凋落物的形状,剩余物多
同植物根系和蚯蚓的粪便混在一起, 难
图 3　巨尾桉凋落物分解样 N 的释放过程 图 4　巨尾桉凋落物分解样 P、K、Ca、M g 的释放过程
以分开称重和作养分分析, 估计很快将转变为土壤腐殖质。
　　该林分从 1. 5～2. 5年生时,地上部分的净生产力为 19. 3 t / hm2 ,其中树木生物量增加了
14. 0 t / hm 2,林下植物生物量增加了 0. 8 t / hm2 ,凋落物为 4. 5 t / hm2。从 2. 5～3. 5年生时,地
上部分的净生产力为 19. 2 t / hm2 ,其中树木生物量增加了 9. 6 t / hm 2, 林下植被生物量增加了
2. 9 t / hm
2
,凋落物为 6. 7 t / hm 2。后一年的净生产力同前一年的基本相同,但生物量增长部分
减少,生长速度放缓。
3. 5　林分的养分循环
从 N 的吸收量看, 1. 5～2. 5年生明显比 2. 5～3. 5年生要大(表 4) , 循环速率也明显提
高。这与 1. 5年生时的施N 肥有关,同时由于树木生长的放缓,对 N 的需求量减少,但林下植
物的生长仍需要 N。P 的吸收量、存留量和归还量 2. 5～3. 5年生时明显大于 1. 5～2. 5年生,
但循环速率减低。由于树木的需求大, 归还量有限, P 的另一个来源将是土壤中的库存。此时如
想树木快速增长,施 P 肥是十分有效的措施之一。K 的吸收量和存留量变化不大,归还量有所
增加。由于 K 的归还中有很大一部分是通过林冠淋洗,所以实际归还的量还要大。Ca和 S 的
370 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
存留量为负值,说明树木后期对它们的需求不大。Mg、Mn 和 B的循环速率较大, 能很快地形
成养分循环体系。Zn的循环速率变小,说明树木的需求增大。而 Cu 则相反, 说明需求减小。
表 4　巨尾桉林分地上部分养分元素的吸收量、存留量和归还量 (单位: k g/ hm2)
养分元素
1. 5～2. 5年生 2. 5～3. 5年生
吸收量 存留量 归还量 循环速率( % ) 吸收量 存留量 归还量 循环速率( %)
N 103. 76 69. 26 34. 50 33. 2 52. 09 6. 00 46. 09 88. 9
P 6. 55 4. 34 2. 21 33. 7 11. 19 8. 17 3. 02 27. 0
K 28. 45 20. 93 7. 52 26. 4 33. 04 19. 92 13. 12 39. 7
Ca 23. 52 5. 01 18. 51 78. 7 13. 58 - 11. 19 24. 77 182. 4
Mg 6. 85 0. 24 6. 61 96. 5 10. 86 2. 18 8. 68 79. 9
S 17. 45 12. 64 4. 81 27. 6 5. 03 - 1. 21 6. 24 124. 1
Mn 2. 017 0. 195 1. 822 90. 3 4. 188 1. 653 2. 535 60. 5
Zn 0. 114 0. 017 0. 097 85. 1 0. 350 0. 225 0. 125 35. 7
Cu 0. 150 0. 106 0. 044 29. 3 0. 152 0. 086 0. 066 43. 4
B 0. 203 0. 092 0. 111 54. 7 0. 222 0. 074 0. 148 66. 7
　　注:不包括林冠降雨淋洗而归还的部分。
4　结论和讨论
　　( 1) 2年生时为巨尾桉高速生长期,平均胸径增长 2. 1 cm, 生物量增长 14 t / hm2。3年生
时生长放缓, 平均胸径增长 0. 3 cm,生物量增长 9. 5 t / hm 2。说明巨尾桉无性系苗造林同尾叶
桉实生苗相比前期生长快, 但衰老得也快。到底是什么原因造成无性繁殖苗造林后快速衰老有
待于进一步的探讨。
( 2)林下植物在该林分的生物量增长、养分积累和循环中有重要作用。1. 5、2. 5和3. 5年生
时林下植物地上部分生物量分别为 2. 695、3. 495和 6. 395 t / hm2。1. 5年生时林下植物地上部
分 N、P、K 的积累量分别为 14. 5、1. 9和 10. 0 ( kg/ hm2 ) , 2. 5年生时林下植物 N、P、K 的积累
量分别为 25. 8、2. 1和 13. 3 kg / hm2 , 3. 5年生时林下植物 N、P、K 的积累量分别为 45. 6、5. 5
和 21. 2 kg / hm2。占整个林分地上部分养分积累量的 20%～40%。林下植物中比较高大的灌
木通过凋落物的形式参与养分循环,而象芒萁等草本植物则是通过部分器官死亡或成片死亡
参与养分循环。这对稳定和调节人工林养分循环有着重要的作用。有关桉树人工林林下植被
的生物多样性在生态系统中的功能和作用有待进一步的研究。
( 3)巨尾桉人工林在1. 5～3. 5年生时年平均凋落物量为5. 6 t / hm2 ,同该地区其它人工林
相比为中上水平[ 3, 10, 12]。凋落物的分解和养分释放都较快,能在 1 a 的时间内分解大部分凋落
物和释放大部分的养分,能较快地建立起养分循环体系。
( 4)在树木早期砍伐作为顶木时, 全树砍伐将有较大量的养分元素被带出人工林生态系
统。只砍伐干材部分,养分损失仍有一定的数量。如有可能,应将无用的树皮归还给土壤,应绝
对禁止收割林下植物作为烧火材,因为这将会导致大量养分损失而影响养分循环。
( 5)施N 肥能很好地改善林分的养分状况并提高 N 的循环速率。林分 P 的归还量和循环
速率都较低, 增加 P 的投入将有利于改善林分的养分状况。
参　考　文　献
　　 1　Ariel E Lugo, Sandra Brown . Tropical for est s as sin ks of atmospheric carbon. Forest Ecology and M anagem ent ,
3714 期　　　　　　　　徐大平等: 巨尾桉人工林地上部分净生产力及养分循环的研究
1992, 54: 239～255.
　　2　Paul S chroeder .C arbon storage potent ial of short r otat ion t ropical t ree plantat ions . Forest Ecology and M anagem ent ,
1992, 50: 31～41.
　　3　徐大平,曾育田,李伟雄.尾叶桉幼林地上部分生物量及养分循环的研究.林业科学研究, 1994, 7( 6) : 600～605.
　　4　Sankaran K V. Decompos iti on of leaf li tt er of albizia( Albi zia f al catar ia) , eu calypt ( Eucalyp tus te reti cor nis ) and teak
( Tec tona g randi s) in Kerala, India. Forest Ecology and M anagement , 1993, 56: 225～242.
　　5　Bargali S S , S ingh S P, Singh R P. St ructure and funct ion of an age s eries of eucalypt plantat ions in C ent ral Hi-
m alaya. I.Dry mat ter dyn amics Annual of Botany, 1992, 69: 405～411.
　　6　Bargali S S , S ingh S P, Singh R P. St ructure and funct ion of an age s eries of eucalypt plantat ions in C ent ral Hi-
m alaya.Ⅱ. Nut rient dynamics , Annual of Botany, 1992, 69: 405～411.
　　7　Elaine M Birk, J oh n Turn er. Response of f l ooded gum( E . gr andis) t o in tensive cul tur e t reatmen ts : biomass and nu-
trient conten t of eucalypt plantat ions and nat ive fores t . Forest Ecology and Man agemen t , 1992, 47; 1～28.
　　8　John T urner, Marcia J , Lambert ,Geoff Holmes . Nut rien t cycling in fores ted catchmentsin . southeas tern New South
Wals e. 1. Biom as s accumu lation . Forest Ecology an d M anagement , 1992, 55: 135～148.
　　9　Grove T S, Malajczuk N. Nut rient accumulat ion by t rees and understorey sh urbs in an age-series of E ucalyp tus d i-
v ersicolor F. M uel l. Stands. Forest E cology and Managem ent , 1985, 11: 75～79.
10　徐大平,杨民权.马占相思幼林地上部净生产力和养分循环的研究.广东林业科技, 1994, ( 4) : 11～16.
11　王明珠,何园球,赵其国.我国热带亚热带森林土壤水的矿质元素组成特点.土壤, 1994, ( 3) : 230～236.
12　吴志东,彭福泉,车玉萍,等.我国南亚热带几种人工林的生物物质循环特点及其对土壤的影响. 土壤学报, 1990, 27
( 3) : 250～260.
Above-ground Primary Productivity and Nutrient Cycling of
Eucalyptus grandis × E. urophylla Plantation
Xu Dap ing 　H e Qix uan 　 Yang Zengj iang 　L ong Youshen　 J ian X inhua
　　Abstract　After the investig at ion on tree g row th, t ree biomass increment , t ree nutrient
accumulat ion, lit ter -fall and it′s decomposit ion, understorey biomass and nutrient accumula-
tion, nutr ient cy cling of E . grandis × E . urop hy lla plantat ion f rom 1. 5 to 3. 5 years old, it is
found that the highest g row ing period o f t ree diameter and biomass of the plantat ion w as 2
years old, and they w ere slow ing down at 3 years old. T ree biomass of 1. 5, 2. 5 and 3. 5 year s
old plantations w er e 14. 5, 28. 5 and 38. 0 t / hm
2
respect iv ely , and the understorey biomass
w er e 2. 6, 3. 4 and 6. 3 t / hm2 respect iv ely . Nutrient accumulat ion by understo rey w as about
20%～40% of to tal above-gr ound nutr ient accumulat ion. Annual lit ter-fall w as 5. 6 t / hm 2.
L itter decomposition rate w as 55% per year and most nutrient content in lit ter -fall w as lost
to soil in a year. This plantat ion established nutrient cycling system earlier than the others.
N fer tilizat ion had improved N accumulat ion and cycling rate obv iously. If there is some P
fert ilizat ion, tr ees w ould grow bet ter .
　　Key words　Eucalyp tus grandis× E . urop hy lla　primary productivity　nutrient cycling
　　Xu Daping, Ass istant Profes sor, He Qixuan, Yang Zen gjian g ( T he Research Inst itute of T ropical Fores t ry, CAF　
Guan gzhou 　 510520) ; Long You shen, Jian Xinhua( Zhenh ai State For est Farm , Kaiping City, Guangdong Pr ovin ce) .
372 林 业 科 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷