全 文 ：第 4 卷 第 1 期
1 9 9 1 年 2 月
林 业 科 学研 究
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1 9 9 1
I 一69 杨人工林生长规律
与营养特性的研究 .
杨世桦 徐清彦 李贻锉
(中国林业科学研究院林 业研究所 )
彭自主 李维义 陈新初
(翻甫省汉寿县林科所 )
摘县 1982年以来在湖南省汉寿进行了 I 一 69 杨人工林生长规律与营养特性的定位 研 究。 前
三年(1 , 82 ~ 1 98 4年)结果表明 , 当地的气候、 土维生态因子适于 I 一 69 杨生长 , 胸径生长年、月 变
异极显著。 第一年生长慢 , 8 月为高峰期 , 第三年较第二年次之 , 6 月为高峰期 。 三年脚径 年平
均增长4 . 78 o m 。 主要营养元素 (除 M g 外)的月变异极显著 , 与胸径生长规律一致。 年变化 无 显
著差异 , 年平均含盆较高 , N 为3 . 2 5 % ~ 3 . 3 1 % , P : 0 。为0 . 55 % ~ 0 . 5 , % , K : 0 为 1 . 5。写~
1
.
6 1 %
,
C a o 为 3 . 1 2 %~ 3 . 2 5 % , M g o 为0 . 5 4 % ~ o 。 70% , 反映了 I 一 6 , 杨生长与主要营养 元
素吸收 、 利用以及土壤养分的供给, 处于动态平衡的良好状态 。
关. 润 I 一 69 杨 , 生长规律 , 营养特性
杨树是我国速生丰产的主要树种之一 。 它生长快 , 轮伐期短 , 进行连栽 , 对土壤养分的
消耗较大 。 我国亚热带广大平原湖区 , 土壤肥力较高 , 适合发展杨树 。 但是 , 长期栽植 , 是
否需要施肥 ? 林木生长与营养的动态平衡关系如何? 是否需要协调和完善 , 土壤养分供给情
况等等 , 都是速生丰产林必须解决的课题 。 国内外在这方面进行较长期系统的定位研究还不
多。 本试验自1 9 8 2年以来对 i 于6 9杨(尸叩 u lu s d elto fde s e v . ‘L u x ’ I 二69 / 5 5 ) 人 工林进行 T
生长规律与营养特性定位观察 。现将 19 8 2~ 1 9 8 4年研究结果讨论如下 。
1 试验区的气候土壤条件
试验区设在湖南省汉寿县林科所内 , 地处1 12 0 04 ‘ E , 28 0 50 ‘ N , )闰中亚热带气候。 年
均气温 16 . 3 ℃ , 年极端最高气温40 . 5 ℃ , 年极端最低气温一 13 ℃ , ) 10 ℃年积温5 2 3 6 ℃ ,
无霜期2 70 天左右 , 年平均降雨 量 1 20 。;m m , 蒸发量 1 23 2 ~ 1 6 75 m m , 相对湿度 83 % , 日
照时数 1 4 68 . 7 h 。 5 ~ 9 月的降雨量 占全年的一半以上 , 蒸发量 5 6 8 . 5 m m 。 试验得 出 : l几
壤月平均含水量30 % (干重 )左右 , 最低20 % , 土壤年平均温度 18 ℃ , 最低 5 ℃ , 其中 4 ~
本文于 1 98 8年1 2月 1 日收到 .
* 本实验属杨树集约软堵课题之一 。 工作中承蒙汉寿县林科所原所长青义孝 同志支持 , 田 Fl1 工 作是在该所科研 小组资
切配合下完成的 , 谨此一并致谢 。
1 期 杨世桦等: I 一 69 杨人工林生长规律与营养特性的研究 3 ,
10 月平均21 一 2 ℃ , 最低 15 ℃ , 6 ~ 9 月平均26 ℃左右 , 最低 21 ℃ 。 试验区还进行了主要
化学性质测定 , 见表 1 。 试验地土壤为灰湖潮土 , 土壤比较深厚 , 根系层 达1 . 5 m 以下 , 地
下水位旱季为2 。 s m , 雨季为 1 . 5 m , 地下水矿化度小于 0 . 25 9 /l 淡水 , 属钙镁质碳酸 盐 ,
土壤肥力较高〔” 2 ] , 有利于 工淆 9杨人工林的生长。
表 1 土 滚 主 要 化 学 性 质
全 氮 全 磷 全 钾 碱解氮 速效磷 速效钾 有机质 全 碳 C / N p H
区组号— 一———(% ) (m g / 1 0 0 9 土) (% ) 比值 (11 2 0 )39187.680一21人,上III平均值 0 . 160 . 150 . 15 0 . 1 3 70 。 1 3 50 1 3 2 2 6 22 . 7 02 。 7 9 1 0 . 8 41 1 . 0 71 0 。 5 1 0 。 3 8 90 。 3 4 50 . 4 1 7 4 . 784 . 535 . 53 2 . 102 。 092 。 0 90 . 15 0 . 1 3 5 2 . 7 3 1 0 . 8 1 0 . 3 8 4 4 . 95 2 . 09 1 . 2 1 7 9 2 8 . 3 0
2 试验材料和方法
采用不施肥与施肥的三年对比试验 , 观察了林木生长规律与营养元素吸 收、 利 用 的 特
性。 试验面积约 18 亩 , 共 6 个小区 。 材料为二年根一年干的一级苗 , 每小区栽植 9 株 , 株行
距为 5 m X 6 m , 重复三次 , 随机区组排列 。 小区 、 区组之间及试验地周围均设保护行 。 施肥
区肥料用量配比 , 每株施 N 肥0 . 5 5 k g , P 肥 o . 6 5 kg , K 肥 0 . 16 kg (N : P 2 0 。 : K 20 = 0 . 2 5 :
0
。
1 , 0
。
1 )
。
施肥方 法 每年 5 月初在每株树周围开沟环状施肥 。 沟深为 20 ~ 30 c m , 沟 宽 20 c m ,
沟与干基的距离为40 ~ 50 c m (第二年起与冠幅一致) , 连续施肥 3 年 。 每次施肥前中耕锄草
一次 , 抚育后的杂草就地腐烂 , 年底犁入土中。 试验地不另追肥和间种作物。
田间测定 、 采样和室内分析 ¹ 田间测定 : 每年每月上 、 中、 下旬测定土壤温度 ; 5 ~
n 月每月的 4一 8 日测定土壤含水量、 树高及胸径生长量 。 º 采样方法和样品处理 : 每年 5
~ n 月每月的 2 ~ 4 日上午10 时 , 在每株树冠上部 1/ 3处采集当年生向阳枝条上的正常叶和
落叶前的黄叶 , 以小区为单位混合取样 , 供分析。 在各小区内机械布 9 个点, 取土壤混合样
品(采样深度 为 。~ 30 c m )供室内分析。 » 土壤分析项目 : 有机质 (丘林法 ) 、 全 N (凯氏法 ) 、
全 P ( 钥蓝比色法 ) 、 全K (火焰光度计法 ) 、 水解 N (碱解扩散法 ) 、 速效 P (铝蓝比色法 ) 、 这
效K (火焰光度计法) 、 p H ( 电 位测定法 ) 。 ¼树叶分析项目 : 全 N (室温扩 散 法 ) 、 全 P ( 钥
蓝比色法 ) 、 全 K (火焰光度计法 ) 、 Ca 和 M g ( E D T A 络合滴定法 ) 。
3 结果与分析
3. 1 工一6 , 杨生长规律
图 1 、 表 2 表明 : I 一69 杨胸径生长三年的年 、 月变异极显著。 三年胸 径 总生 长 量 为
14 . 35 c m
, 其中第一年较慢 , 胸径年平均生长只有 2 . 13 c m , 第二年生长最快 , 为 7 . 21 c m ,
占总生长量的50 % , 称速生长期; 第三年又减慢 , 为5 . 0 c m , 占总生长量的34 . 8 % 。 第一
年生长慢 的原因是定植后的根系需要一个恢复和扩展过程 , 第三年生长又减 慢 是 I 二69 杨生
长特性所致 [s1 。
4 0 林 业 科 学 研 究 4 卷
- 一 一 试吮区
— 对照区 (施吧 )
了\ 、·、厂、, 、4年 ’、‘\、
表2表明两种处理区的 I 一69
杨胸径生长无明显 差 异 , 但 是
年 、 月变异均极显著 , 其变异规
律趋于一致 。 1 9 8 3年 7 、 9 月胸径
生长量显著或极显著地大于其它
月份 , 占全年的 1/ 2以上和三年总
和的1 / 4强 , 6 、 8 、 10 月差 异
不显著 , 生长末期1 0月的生长量
为 19 8 4年 1 0月的 3 一 6 倍 , 1 9 8 4
年 6 、 7 月比同年其它月份显著
或极显著 , 生长量为10 月的 3 ~
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图 1 不 同处理 区 I 一89 杨脚径生长规律
9 倍 , 8 、 9 月差异不显著 ; 1 9 5 3年 6 、 8 、 1 0月与 1 9 8 4年 8 、 9 月无显著差异 。 1 9 8 2年 8 月
极显著地大于同年 7 、 9 月 , 一与19 8 4年的 6 、 7 月无显著差异 。三年中同月有极显著差异的为
7
、
9
、
10 月 。 可见 , 第一年是以 8 月为生长高峰 , 年生长较慢 ; 第二年以 7 、 9 月为生长
高峰 , 有较大生长量称快速生长期 , 第三年高峰期提前到 6 月 , 随后逐渐减慢 , 这就是 I 一69
杨人工林头三年胸径生长的规律 。
襄 2 1 、 69 拐脚径生长年月动态变异 q 往验
述__ 一 -
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2
计 1 4 . 4 9 总 计 1 4 . 1 6
3
。
2
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林木曹养特性与生长关系
叶片主要营养元素含量分析 通过叶片营养分析的 公测验 ( t计< r。 . 。: 二
明 , 主要营养元素的年平均含量 (除 M g 外 )无显著差 异 , N 为3 . 25 %一 3 . 31 % ,
2. 4 5) 结果表
P为 0 . 5 8 %
~ 0
.
5 9 %
,
K 为 1 . 5 9 % ~ 1 . c l % , Ca 为 3 . 1 7 %~ 3 . 2 5 % . M g 为0 . 5 4 %~ 0 . 7 0 % , 含见
1 期 杨世桦等 : I 一阳杨人工林生长规律与营养特性的研究
比例为 N : Ca: K : P: M g 二 6 : 5 . 9: 2 . 9: 1 . 1 , 1 . 1 。 月的最低值N 为2 . 02 % , P为 0 . 40 % , K 为
1
.
6 3 %
,
C a 为 1 。 6 3 % , M g 为0 . 4 0 % 。 N 含量每个月 都 在 2 . 0 2 % 以上 。 J. G a r b a ye 提
出 I’] 5 ~ 2 。年生欧美杨按叶干物质重计 , 暂时适宜值 N 为2 . 2 % , P 为o 。 30 % , K 为1 。50 吓。
本试验结果N 、 P 、 K 营养元素的含量都高于上述标准 。 反映了 工一69 杨生长的营养水平较高。
3
.
2
。
2 叶片各营养元素的 月动 态变异 不同处理间主要营养元素无显著差异 , 但各小 区 的
月变异 (除 M g 外 )均极显著 (表 3 )。N 、 P、 K 最高与最低之差 达 2 倍 , Ca 将近 3 倍。 三年
的 6 月 , N 、 P、 K 均极显著地大于其它各月 , Ca 为 1 月 ; 三年同月极显著的 : N 为 9 、 n 月,
P为 s 、 9 、 2 0月 , K 为 s 、 9 、 1 1月 , C a 为 s 、 1 1月。 季节变异基本上与胸径生长规律
一致 。 可见随着林木生长的季节变化 , 营养元素将从叶部转移到其它部位 [e1 , 以 1 9 8 3年为例 ,
从 9 ~ 1 1月底 (落 叶前黄叶) N 由3 . 0 6 % ~ 3 。 6 2 % 降 至 2 . 0 5 % ~ 2 。 6 4 % ; P 由 0 。 4 8 %一
0
。
7 3 %降至0 . 42 % ~ o 。 47 % ; K 由 1 。8 % ~ 2 . 36 %降至1 . 07 % ~ 1 . 40 % 。主要营养元素都
有一定程度的转移而重新参与营养物质的循环 , 唯独 C a 有所积 累 , 从 1 . 8 %一2 。 10 % 增
至 3 . 08 %~ 5 . 40 % 。 试验显示了 工一69 杨幼林生长对主要营养元素 吸 收 、 利用的特 性 。 同
时也说明了林木快速生长过程对主要营养元素的需求 。 其中N 尤为明显 , 全生长期内含N 量
都恒定在 3 %以上 , 生长高峰前的 6 月达 4 %以上 , N 、 P、 K 比例为1 , 。. 2: 0 . 5 。 高含量 的
N
、
P
、
K 不仅促进了光合作用和蛋 白质的合成 , 而且也是 工一69 杨速生丰产的重要物质基础。
裹 3 1 一 69 杨叶片主要营养元索年月动态变异 q 检验
试 验 区 对 照 区
年 · 月 平 均 值 差 异 显 著 性 年 · 月 平 均 值
(施肥 )
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4 2 林 业 科 学 研 究 4 卷
续裹 3
试 验 (施肥 )
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4 结语
4
.
1 试验得出该地区的气候 、 _ l二壤因子与 工一69 杨喜肥 、 温 、湿的习性相吻合 。 构成了土壤一
林木一气候相适宜的生态体系 , 促进了林木生长 , 显示出快速生长的优势。三年胸径增长 15 . n
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, 第一年 增 长较慢 , 第二年最快 (称速生期 ) , 第三年逐渐减慢 , 其年、 月变异均极显著 。
所以在 工二6 9杨经营过程中应根据当地气候 、 土壤优越条件 , 只要管理措施合理 , 既有 利 于
生态平衡 , 又达到丰产和集约的目的。
4
.
2 对比试验结果表明 , 工一69 杨具有较高营养水平 , 其主要营养元素的月变异极显著 , 与
胸径生长的月变异规律基本一致 , 而处理区之间无显著差异 。 可见 工一69 杨幼林生长与主 要
营养元素吸收利用的动态平衡关系是协调的 , 同时亦表明现有土壤养分的供给完全可以满足
林木幼龄期正常生长的需要。 试验证明在造林后头三年内可以不施肥 。 这与密西西比河下游
关洲黑杨人工林头四年不需要施肥的研究结果相同l‘l。
1 期 杨世桦等 : I 一 69 杨人工林生长规律与营养特性的研究 4 3
4
.
3 研究结果为本地区杨树集约栽培和保持土壤肥力提供了科学依据 , 同时为在黑杨 派 杨
树速生丰产林的幼林营养诊断提供科学指标。
参 考 文 献
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