对福建省东山县海岸带红壤性风积沙土木麻黄群落与均一性风积沙土木麻黄群落的生物量、生产力、各组分干重热值、去灰分热值及群落能量分布与结构特征进行了研究。结果表明:红壤性风积沙土木麻黄群落的现存生物量和能量分别为15 681.84g·m-2 和317 795.31kJ·m-2;均一性风积沙土木麻黄群落现存生物量和能量分别为5 129.87g·m-2 和105 751.40kJ·m-2;红壤性风积沙土的木麻黄群落各组分热值范围为19.84~21.70kJ·g-1,其中叶热值最高,根最低,各组分能量在群落中所占比例为:干(38.09%) >枝(19.48%) >根(17.09%) >叶(16.86%) >皮(6.83%) >枯枝(0.88%) >果(0.77%) ,凋落物的能量归还量为9 070.47kJ·m-2a-1,2002年群落能量的净固定量为31 298.70kJ·m-2a-1;均一性风积沙土木麻黄群落各组分热值在19.98~21.39kJ·g-1,其中枯枝的热值最高,根最低;各组分能量在群落中所占比例为:干(46.93%) >根(16.44%) >枝(13.92%) >枯枝(12.28%) >皮(5.87%) >叶(3.90%) >果(0.66%) ,凋落物的能量归还量为2 061.77kJ·m-2a-1,2002年群落能量净固定量为12 662.82kJ·m-2a-1;在红壤性风积沙土上的木麻黄群落现存生物量和能量现存量均要高于均一性风积沙土上木麻黄群落,这主要是红壤性风积沙土地沙土层薄( <20cm) ,而均一性积沙土土壤中沙土层厚( >100cm) ,林木在生长过程中,养分主要来源于土壤,这样在土壤保水肥的能力上红壤性风积沙土要强于均一性风积沙土,但是群落中植物体的平均热值前者要低于后者,这主要是红壤性风积沙土木麻黄群落的郁闭度高于均一性风积沙土木麻黄群落,群落中的透光能力不如后者。
Biomass, productivity, gross caloric value of fractions,ash free caloric value and the characters of the distribution and structure of energy in Casurina equisetifolia communities on homogeneous and red earth eolian sandy soil were studied in Dongshan County, Fujian Province. The results showed that the standing crop of biomass and energy of C. equisetifolia community were 15 681.84 g·m-2 and 317 795.31 kJ·m-2 on red earth eolian sandy soil, and they were 5 129.87 g·m-2 and 105 751.40 kJ·m-2 on homogeneous eolian sandy soil. On the homogeneous eolian sandy soil,the gross value of each fraction ranged 19.98 to 21.39 kJ·g-1, of which dead branch gross caloric value was the highest, while root was the lowest, the percentage of energy of each fraction was 46.93% (truck)>16.44%(root)>13.92% (branch)> 12.28% (dead branch)> 5.87% (bark)> 3.90%(leaf)> 0.66%(fruit).The return amount of litter was 2 061.77 kJ·m-2a-1 and the net energy productivity was 31 298.70 kJ·m-2a-1 in 2002. While on the red earth eolian sandy soil,the gross value of fractions were 19.84~21.70 kJ·g-1,among them leaf was the highest, and root was the lowest. The energy percentage of total of fractions were as follow: 38.09% (truck)>19.48%(branch)>17.09% (root)>16.86%(leaf)>6.83%(bark)> 0.88% (dead branch)>0.77% (fruit), the returned amount of litter was 9 070.47 kJ·m-2a-1, and the net energy productivity was 31 298.70 kJ·m-2a-1 in 2002. The standing crop of biomass and energy of C. equisetifolia community on red earth eolian sandy soil were higher than those on the homogeneous eolian sandy soil. The main reason to the different was that the sandy layer was thinner on the red earth eolian sandy soil (<20 cm) than that on the homogeneous sandy soil(>100 cm), during the life of tree, The main nutrient absorbed by tree came from soil, so the ability to supply nutrient and water of the red earth eolian sandy soil was better than that of the homogeneous eolian soil. But the average gross caloric value of the whole community on the homogeneous eolian sandy soil was higher than that on the red earth eolian sandy soil. That was because the crown density of the community on the red earth eolian sandy soil was higher than that on the homogeneous eolian sandy soil.
全 文 :第 v|卷 专刊 t
u s s v年 tu 月
林 业 科 学
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⁄¨ ¦qou s s v
海岸带不同立地木麻黄群落能量研究 3
叶功富tl 吴锡麟wl 张清海ul
k福建省林业科学研究院 福州 vxsstul k福建省农林大学林学院 南平 vxvsstl
林益明vl
k厦门大学生命科学学院 厦门 vytssxl
摘 要 } 对福建省东山县海岸带红壤性风积沙土木麻黄群落与均一性风积沙土木麻黄群落的生物量 !生产
力 !各组分干重热值 !去灰分热值及群落能量分布与结构特征进行了研究 ∀结果表明 }红壤性风积沙土木麻黄
群落的现存生物量和能量分别为 tx y{t1{w ª#°pu和 vtz z|x1vt ®#°pu ~均一性风积沙土木麻黄群落现存生物
量和能量分别为 x tu|1{z ª#°pu和 tsx zxt1ws ®#°pu ~红壤性风积沙土的木麻黄群落各组分热值范围为 t|1{w
∗ ut1zs ®#ªpt o其中叶热值最高 o根最低 o各组分能量在群落中所占比例为 }干kv{1s| h l 枝kt|1w{ h l 根
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°pu¤pt oussu年群落能量净固定量为 tu yyu1{u ®#°pu¤pt ~在红壤性风积沙土上的木麻黄群落现存生物量和
能量现存量均要高于均一性风积沙土上木麻黄群落 o这主要是红壤性风积沙土地沙土层薄k us ¦°l o而均一
性积沙土土壤中沙土层厚k tss ¦°l o林木在生长过程中 o养分主要来源于土壤 o这样在土壤保水肥的能力上
红壤性风积沙土要强于均一性风积沙土 o但是群落中植物体的平均热值前者要低于后者 o这主要是红壤性风
积沙土木麻黄群落的郁闭度高于均一性风积沙土木麻黄群落 o群落中的透光能力不如后者 ∀
关键词 } 能量 o木麻黄 o均一性风积沙土 o红壤性风积沙土
收稿日期 }ussu p tu p us ∀
基金项目 }国家/十五0科技攻关项目kussu
xtyty p txl部分内容 ∀
3 tl !ul !vl !wl为作者排序 ∀
ΕΝΕΡ ΓΨ ΟΦ ΧΑΣΥΑΡΙΝΑ ΕΘΥΙΣΕΤΙΦΟΛΙΑ ΧΟΜΜΥΝΙΤΨ ΟΝ ∆ΙΦΦΕΡΕΝΤ
ΣΙΤΕ ΑΛΟΝΓ ΤΗΕ ΧΟΑΣΤ
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k Φυϕιαν Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Φυζηουvxsstul
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k Φορεστρψ Χολλεγε οφ Φυϕιαν Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανπινγvxvsstl
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k Σχηοολοφ Λιφε ΣχιενχεσoΞιαµεν Υνιϖερσιτψ Ξιαµενvytssxl
Αβστραχτ }
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·¬²±¤±§¶·µ∏¦·∏µ¨ ²© ±¨¨ µª¼¬± Χασυριναεθυισετιφολιᦲ°°∏±¬·¬¨¶²±«²°²ª¨ ±¨ ²∏¶¤±§µ¨§ ¤¨µ·« ²¨¯¬¤±¶¤±§¼¶²¬¯ º¨ µ¨ ¶·∏§2
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φολιᦲ°°∏±¬·¼ º¨ µ¨ tx y{t1{wª#°pu ¤±§vtz z|x1vt ®#°pu ²±µ¨§ ¤¨µ·« ²¨¯¬¤±¶¤±§¼¶²¬¯o¤±§·«¨¼ º¨ µ¨ x tu|1{zª
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±¨¨ µª¼ ³µ²§∏¦·¬√¬·¼ º¤¶vt u|{1zs ®#°pu¤p t¬± ussu q׫¨ ¶·¤±§¬±ª¦µ²³²©¥¬²°¤¶¶¤±§ ±¨¨ µª¼ ²© Χq εθυισετιφολιᦲ°2
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¶¤±§¼¶²¬¯k tss¦°l o§∏µ¬±ª·«¨ ¬¯©¨ ²©·µ¨¨o׫¨ °¤¬± ±∏·µ¬¨±·¤¥¶²µ¥¨§¥¼·µ¨¨¦¤°¨ ©µ²°¶²¬¯o¶²·«¨ ¤¥¬¯¬·¼·²¶∏³³¯¼
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·«¨ «²°²ª¨ ±¨ ²∏¶ ²¨¯¬¤±¶¤±§¼¶²¬¯q
Κεψ ωορδσ} ∞±¨ µª¼o Χασυρινα εθυισετιφολιαo²°²ª¨ ±¨ ²∏¶ ²¨¯¬¤±¶¤±§¼¶²¬¯o §¨ ¤¨µ·« ²¨¯¬¤±¶¤±§¼¶²¬¯
木麻黄k Χασυαρινα εθυισετιφολιαl是我国东南沿海岸的主要造林树种 o对沿海岸生态系统恢复 !改善和
保护起着重要的作用 o在防风固沙 !改良土壤 !改善沿岸生态环境方面的作用更为突出k叶功富等 o
usssl ∀ ∏³·¤kt|zul !²µ§¤±kt|ztl研究认为 o应用能量的概念研究植物群落比单纯用干物质测定更能反
映出群落对自然资源k特别是太阳能l的利用情况 ∀孙国夫等kt||vl对水稻叶片热值的研究表明 o植物
热值研究最重要意义在于热值能反映组织各种生理活动的变化和植物生长状况以及各种环境因子对植
物生长的影响 o因此 o热值可作为植物生长状况的一个有效指标 ∀
本文通过对两种不同立地条件木麻黄群落各组分的热值 !能量现存量 !能量分布 !能量净固定量 !能
量归还量进行研究 o深入了解木麻黄生态系统的结构与功能 o为沿海防护林的更新改造 !实现可持续经
营提供理论依据 ∀
t 试验地概况
试验地选择在福建省东山县国有防护林场 o位于福建省南部 o东经 ttzβt{χ o北纬 uvβwsχ ∀属亚热带
海洋性季风气候 o年均降雨量 t tyw °° o年均蒸发量 u su{ °° o全年干湿季节明显 o每年的 tt月至翌年
的 u月为旱季 o大部分降水集中于 x ) |月份 o全年无积雪 o霜冻天极少 o年均气温 us1{ ε o极端最高气温
vy1y ε o极端最低气温 v1{ ε ∀年均台风 x1t次 ∀土壤主要是沙土 o保水肥的能力差 o全年海风大 o立地
干旱 ∀试验地为 t||u年造林 o红壤性风积沙土林地 o沙土层薄k ts¦°l o沙土层下为红壤 o林分郁闭度
s1| o林下无灌木 o草本植物稀少 o零星分布且一般盖度小于 t h ∀均一性风积沙土林地 o沙土层厚k tss
¦°l o林分郁闭度 s1wx o林下无灌木 o草本稀少 o地被层有少量的木麻黄根萌苗 o其中均一性风积沙土林
地木麻黄群落枯枝 !枯梢严重 ∀
u 研究方法
211 生物量与生产力的测定
在均一性风积沙土木麻黄群落和红壤性风积沙土木麻黄群落中各设立 us ° ≅ us °样地 v块 o对样
地内的林木进行每木检尺和树高的测定 o根据每木检尺的胸径值和树高值 o在每一径阶kx¦°一径阶l取
平均木 t株 o进行树干解析 ∀树干解析采用 u °区分段法 o枝叶采用分层收获法 o地下部分采用壕沟法 o
挖至无根 o对挖出的沙土过 u °°筛 o并称各组分的鲜重 o取样带回实验室 o在 {s ε 下烘干至恒重 o另取
小样在 tsx ε 下烘干 o求含水率 ∀根据各组分的干湿比 o求得各样木的生物量 o按 Ω Ε Νι Ωι 计算 oΩ }
第 ι径阶的生物量 oΝι }第 ι径阶株数 oΩι }第 ι径阶平均木的生物量 o各组分的生物量也用上述方法求
的 o累加 Ω求得群落生物量 ∀
群落能量净生产力是指单位面积上植物在能量代谢过程中总光合作用固定的能量超过呼吸作用的
能量损耗并利用积累的能量形成各种含能产品k祖元刚 ot||sl ∀群落能量的净生产力根据年初对群落
中胸径和树高测定值 o按公式 }¯± Ω αn β¯ ±k ∆u Ηl o系数 α和 βk叶功富等 ot||yl见表 t ∀计算全林及各
组分的生物量 o用年末的生物量实测值与计算得到的生物量相减得到生物量的净增长量 o各组分生物量
增长量与其热值相乘得到各组分能量的净固定量 o再把各项累加得到群落的能量净固定量 ∀
u 林 业 科 学 v|卷
表 1 生物量计算 α和 β系数
Ταβ . 1 Χοεφφιχιεντ οφ α ανδ β το χουντ βιοµ ασσ
组分 ƒ¤¦·¬²±¶ α β
茎 ×µ∏¦® p t1sz{ x s1ywz {
树皮
¤µ® p s1zxw { s1{vu x
枝
µ¤±¦« p t1uxw v s1|ws z
叶 ¨¤© p s1|vu z s1zyv {
果 ƒµ∏¬· p s1{wx y s1y|w u
根系 ²²· p u1vws { s1|ty |
群落 ≤²°°∏±¬·¼ p t1{uz u s1z|y w
212 凋落物的收集
在均一性风积沙土木麻黄群落和红壤性风
积沙土木麻黄群落中设立 us ° ≅ us °样方各 v
个 o在每个样地内布设 x个 t ° ≅ t °的凋落物
收集筐 o网孔径为 s1x °°∀每月底收集 t次 o样
品带回实验室 o在 {s ε 下烘干 o称重 o逐月累加
得到各群落的凋落物的归还量 ∀
213 热值测定
样品烘干后磨粉处理过 y号筛贮存备用 ~用热量计法测定其热值含量 o仪器采用长沙仪器厂生产的
p vxss型微电脑氧弹式热量计 ∀样品热值以干重热值k每克干物质在完全燃烧条件下所释放的总热
量l和去灰分热值来表示 ∀测定环境是空调控温 us ε 左右 ~每份样品多次重复 o重复间误差控制在 ?
s1us ®#ªpt o每次试验前用苯甲酸标定 ∀
灰分含量的测定用干灰化法 o即样品在马福炉 xxs ε 下灰化 x «后测定其灰分含量 ∀去灰分热值
干重热值Πkt p灰分含量l ∀去灰分热值能比较正确反映单位有机物中所含的热量 o免受灰分含量不同
的干扰 ∀因而 o以两种热值求算进行比较 ∀
v 结果与分析
311 群落现存生物量和分布
ussu年 tt月对均一性风积沙土和红壤性风积沙土木麻黄群落生物量进行了测定 o结果见表 u ∀从
表 u可知 o均一性风积沙土群落和红壤性风积沙土木麻黄群落的生物现存量为 x tu|1{z和 tx y{t1{w ª#
°pu o相比之下 o两群落的现存生物量均低于南亚热带鼎湖山季风常绿阔叶林的 wu xwy1{ ª#°pu k张祝
平 ot||sl !黑石顶天然林的 vx z|{1ss ª#°puk彭少麟等 ot||{l !中亚热带甜槠k Χαστανοπσισ εψρειl林的 wu
xwy1{ ª#°puk林益明等 ousstl以及武夷山黄山松k Πινυσταιωανενσισl林的 t| tu{1s ª#°puk林鹏等 ot|||l ∀
红壤性风积沙土木麻黄群落的现存生物量与湖南会同县杉木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl林的 tx yvt ª#
°pu相近 o略低于江苏湿地松k Πινυσ ελλιοττιιl林的 ty xws ª#°puk汪企明等 ot||sl o而高于湖南会同县马尾
松k Πινυσ µασσονιαναl林的 ts y{s ª#°pu k冯宗炜等 ot|{ul及鼎湖山马尾松林的 z {ss ª#°pu k张祝平 o
t||sl o高于同龄木麻黄纯林的 z |yx ª#°puk叶功富等 ot||yl ∀均一性风积沙土木麻黄群落中 x tu|1{z ª
#°pu低于鼎湖山马尾松林k张祝平 ot||sl和同龄木麻黄纯林k叶功富等 ot||yl ∀
表 2 两群落生物量现存量和分布 ≠
Ταβ . 2 Στανδινγ χροπ ανδ διστριβυτιον οφ βιοµ ασσ οφ τωο χοµ µ υνιτιεσ
组分
ƒµ¤¦·¬²±¶
群落类型
≤²°°∏±¬·¼·¼³¨
叶
¨¤©
枝
µ¤±¦«
茎
×µ∏±®
皮
¤µ®
根
²²·
果
ƒµ∏¬·
枯枝
⁄¨ ¤§¥µ¤±¦«
总和
ײ·¤¯
生物量 t|{1yw zu|1vw u v{|1ws u|y1ty z {zt1ss vw1vu ytt1ss x tu|1{z
¬²°¤¶¶Πkª#°pul
u wy|1x| v sw|1|t y s{x1sx t s{y1zt u zvy1|{ tus1|| tvu1ys tx y{t1{w
占总量的百分率 v1{z tw1uu wy1x{ x1zz ty1|{ s1yz tt1|t tss
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ·²·²·¤¯Πh
tx1zx t|1wx v{1{s y1|v tz1wx s1zz s1{x tss
≠ }均一性风积沙土木麻黄群落 ≤²°°∏±¬·¼ ²± «²°²ª¨ ±¨ ²∏¶ ²¨¯¬¤± ¶¤±§¼ ¶²¬¯~
}红壤性风积沙土木麻黄群落 ≤²°°∏±¬·¼ ²± µ¨§ ¤¨µ·« ²¨¯¬¤±
¶¤±§¼ ¶²¬¯~下同 ׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
表 3 群落生物量净增长量
Ταβ . 3 Νετ προδυχτιον οφ βιοµ ασσ οφ ϖαριουσ χοντεντ ιν χοµ µ υνιτψ
组分
ƒµ¤¦·¬²±¶
群落类型
≤²°°∏±¬·¼·¼³¨
叶
¨¤©
枝
µ¤±¦«
干
×µ∏±®
皮
¤µ®
根
²²·
果
ƒµ∏¬·
总和
ײ·¤¯
生物量净增长量 u{1vt z{1sw vxs1{u w|1zv tsu1{v x1u{ ytx1st
¨·³µ²§∏¦·¬²± ²©¥¬²°¤¶¶Π
kª#°pu¤p tl
uwt1yt uuy1z{ zss1tv tws1ux ut{1wu t|1v{ t xwy1xz
占总量的百分率 w1ys tu1y| xz1sw {1s| ty1zu s1{y tss
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ·²·²·¤¯Πh
tx1yu tw1yy wx1uz |1sz tw1tu t1ux tss
v 专刊 t 叶功富等 }海岸带不同立地木麻黄群落能量研究
从表 v可见 oussu年均一性风积沙土群落和红壤性风积沙土木麻黄群落净初级生产力为 ytx1st和
t xwy1xzª#°pu¤pt o平均为 t s{s1z|ª#°pu¤p t o高于武夷山黄山松的 t st{1yª#°pu¤p tk林鹏等 ot|||l o低
于武夷山甜槠林的 t v{t1y ª#°pu¤p tk林益明等 ousstl o木麻黄 ts ¤生还处于速生阶段群落 o生物量还在
处在净增阶段 o全林生物量净增长量 z|z ª#°pu¤ptk叶功富等 ot||yl ∀可见海岸带防护林带经过/八五0
和/九五0攻关起到了明显的作用 ∀
312 能量现存量及其分布
v1u1t 群落中各组分热值 各组分热值是计算群落能量的基础 o根据各组分的生物量和干重热值可以
计算群落中的能量现存量 o根据各组分生物量的年生长量和各组分的干重热值可以计算群落的能量净
固定量 ∀能量的测定比干物质能更好地评价物质在生态系统内各成分间的转移过程中质和量的变化规
律 o应用能量概念研究植物群落更能够反映出群落对自然环境资源的利用情况k叶功富等 ot||yl ∀
从表 w可知 o在均一性风积沙土上木麻黄群落各组分干重热值在 t|1|t ∗ ut1v| ®#ªpt之间 o顺序
是 }x1v °处茎 v1v °处茎 枯枝 皮 下层叶 t1v °处茎 中层叶 上层叶 上层枝 果 下层
枝 中层枝 根 s °处茎 ∀从各组分加权平均来看 o枯枝kut1uz ®#ªptl 树皮kus1|{ ®#ªptl 叶
kus1zw ®#ªptl 茎kus1y{ ®#ªptl 果kus1uy ®#ªptl 枝kus1tx ®#ªptl 根kt|1|{ ®#ªptl ~灰分含量
在 s1wu h ∗ x1xt h之间 o其顺序是 }果 叶 根 皮 枯枝 茎 ~去灰分热值果最大 ut1ww ®#ªpt o枝最
低 us1u{ ®#ªpt ∀总的来看 o其顺序为 }果 枯枝 叶 皮 茎 根 枝 ∀
从表 x可以看出 o在红壤性风积沙土上木麻黄群落各组分干重热值在 t|1{w ∗ ut1zs ®#ªpt之间 o顺
序为 }上层叶 中层叶 下层叶 枯枝 t1v °处茎 下层枝 中层枝 上层枝 v1v °处茎 果 x1v
°处茎 s °处茎 皮 根 |1v °处茎 z1v °处茎 ts1{ °处茎 ∀从平均上看 o灰分含量在 s1yx h
∗ x1xu h之间 o各组分灰分含量的顺序为 }果 叶 皮 枝 根 枯枝 茎 ~去灰分热值在 us1ux ∗
uu1{y ®#ªpt o其顺序为 }叶 枯枝 果 枝 皮 茎 根 ∀
上述结果表明 o均一性风积沙土木麻黄群落各组分热值为 t|1|t ∗ ut1v| ®#ªpt o红壤性风积沙土木
麻黄群落为 t|1{w ∗ ut1zs®#ªpt o群落中的植物体平均热值k总能量与总生物量的比值l分别为 us1yt和
us1uy ®#ªpt ∀在均一性风积沙土木麻黄群落中 o林分郁闭度ks1wxl低于红壤性风积沙土木麻黄群落
ks1|l o群落内的光照前者好于后者 ∀光照影响到林木的光合作用和生长发育 o故在群落植物体整体平
均热值上前者要高于后者 ∀而长白落叶松kΛαριξ γ µελινιιl人工林为 t{1xu ∗ t|1{x ®#ªpt o群落中植物体
平均热值为 t{1|z ®#ªptk刘世荣等 ot||ul ~武夷山甜槠群落为 tz1sy ∗ us1u{ ®#ªpt o群落植物体整体热
值平均值 t|1tz ®#ªptk林益明等 ousstl ~武夷山黄山松为 ty1uz ∗ uu1tw ®#ªpt o群落植物体热值平均为
t|1{y ®#ªptk林鹏等 ot|||l ∀由表 w !x可见 o木麻黄的整体热值 !各组分热值均较高 o是一种光能和生产
力较高的树种 ∀植物热值是衡量植物光能利用和生产力的指标之一k林鹏等 ot|||l o植物体各组分热值
差异受其组成 !结构 !功能 !光照强度 !土壤类型和日照长短的影响k刘世荣等 ot||ul ∀红壤性风积沙土
木麻黄群落各组分的干重热值 !灰分含量和去灰分热值也有部分高于均一性风积沙土木麻黄群落各组
分相应蹬值 o前者的叶热值要高于后者 o这主要是立地条件上的差异 ∀
v1u1u 群落能量现存量 能量现存量k¶·¤±§¬±ª¦µ²³²© ±¨¨ µª¼l是指一定时间内群落所积累的能量 o包括
群落中现存的活植物体及其残留的死植物体所积累的能量k林鹏等 ot|||l ∀能量现存量是各组分的热
值与其在群落中的生物量相乘 o各项累加得到群落的能量总量 ∀
从表 y可见 o均一性风积沙土木麻黄群落的能量现存量为 tsx zxt1xs ®# °pu o其中茎最大 ow|
yzx1yv ®#°pu o占群落能量总量的 wy1|v h o果最小 oy|x1vu ®#°pu o占群落总能量的 s1yy h ~地上部分
{{ vw{1{u ®#°pu o占 {v1xw h o地下部分 tz wsu1x{ ®#°pu o占 ty1wy h ∀各组分能量现存量大小顺序是 }
茎 根 枝 枯枝 树皮 叶 果 ~红壤性风积沙土木麻黄群落能量现存量为 vtz z|x1vt ®#°pu o茎的
能量现存量最大 otut svt1zs ®#°pu o占总量的 v{1s| h o果的能量现存量最小 ou wws1wy ®#°pu o占总量
的 s1zz h o地上部分 uyv w|v1xz ®#°pu o占群落总能量的 {u1|t h o地下部分 xw vst1zw ®#°pu o占群落总
能量的 tz1s| h ∀各组分能量现存量大小顺序为 }茎 枝 根 叶 皮 枯枝 果 ∀群落中的能量现
w 林 业 科 学 v|卷
存量与生物量成正相关 o从表 u两群落的生物量可见 o红壤性风积沙土木麻黄群落的生物量要高于均一
性风积沙土木麻黄群落 o故不论是群落能量现存的总量 o还是各组分能量的现存量 o前者都要高于后者 ∀
两群落能量现存量平均为 utt zzv1vy ®#°pu要低于武夷山黄山松的 vz| {vu1v ®#°puk林鹏等 ot|||l和
甜槠群落的 z{s x{w1t ®#°puk林益明等 ousstl o高于长白落叶松群落的 uy| zt| ®#°puk刘世荣 ot||ul ∀
表 4 均一性风积沙土木麻黄群落中各组分干重热值 !灰分含量和去灰分热值
Ταβ . 4 Τηε γροσσ χαλοριχ ϖαλυε αση χοντεντ ανδ αση φρεε χαλοριχ ϖαλυε οφ ϖαριουσφραχτιονσ
ιν Χ . εθυισετιφολια χοµ µ υνιτψ ον τηε ηοµ ογενεουσ εολιαν σοιλσιτε
组分 ƒµ¤¦·¬²±¶ 干重热值µ²¶¶¦¤¯²µ¬¦√¤¯∏¨Πk®#ªptl
灰分含量
¶«¦²±·¨±·Πh
去灰分热值
¶«©µ¨¨¦¤¯²µ¬¦√¤¯∏¨Πk®#ªptl
上 ³³¨µ us1xy u1{{ ut1tz
叶 中 ¬§§¯¨ us1{u u1|{ ut1wy
¨¤© 下 ±§¨µ us1|u u1|| ut1xy
加权平均 • ¬¨ª«·¨§¤√¨ µ¤ª¨ us1zw u1|x ut1vz
³³¨µ us1u| s1 yx us1wu
枝 ¬§§¯¨ us1sz s1yw us1us
µ¤±¦« ±§¨µ us1ux s1yv us1vz
加权平均 • ¬¨ª«·¨§¤√¨ µ¤ª¨ us1tx s1yw us1u{
¤·s ° t|1|t s1wy us1ss
¤·t1v ° us1{v s1wy us1|u
茎 ¤·v1v ° ut1sv s1vv ut1ts
×µ∏¦® ¤·x1v ° ut1v| s1vx ut1wz
加权平均 • ¬¨ª«·¨§¤√¨ µ¤ª¨ us1y{ s1wu us1zz
皮
¤µ® us1|{ t1vu ut1uy
根 ²²· t|1|{ u1wv us1wz
枯枝 ⁄¨ ¤§¥µ¤±¦« ut1uz s1{t ut1ws
果 ƒµ∏¬· us1uy x1xt ut1ww
表 5 红壤性风积沙土木麻黄群落各组分干重热值 !灰分含量和去灰分热值
Ταβ . 5 Τηε γροσσ χαλοριχ ϖαλυε , αση χοντεντ ανδ αση φρεε χαλοριχ ϖαλυε οφ ϖαριουσφραχτιονσ
ιν Χ . εθυισετιφολια χοµ µ υνιτψ ον τηε ρεδ εαρτη ελοιαν σανδψ σοιλσιτε
组分 ƒµ¤¦·¬²±¶ 干重热值µ²¶¶¦¤¯²µ¬¦√¤¯∏¨Πk®#ªptl
灰分含量
¶«¦²±·¨±·Πh
去灰分热值
¶«©µ¨¨¦¤¯²µ¬¦√¤¯∏¨Πk®#ªptl
上 ³³¨µ uu1st w1yu uv1s{
叶 中 ¬§§¯¨ ut1xu w1zw uu1ys
¨¤© 下 ±§¨µ ut1xz x1yu uu1{y
加权平均 • ¬¨ª«·¨§¤√¨ µ¤ª¨ ut1zs w1zs uu1{y
上 ³³¨µ us1uz u1zw us1{w
枝 中 ¬§§¯¨ us1u| u1wv us1{s
µ¤±¦« 下 ±§¨µ us1vv u1{v us1|u
加权平均 • ¬¨ª«·¨§¤√¨ µ¤ª¨ us1vt u1yy us1{z
¤·s ° us1su s1yy us1tx
¤·t1vs ° us1{{ s1yx ut1st
¤·v1vs ° us1uv s1yx us1vz
¤·x1vs ° us1ty s1y| us1u|
茎 ¤·z1vs ° t|1vv s1y{ t|1wy
×µ∏±® ¤·|1vs ° t|1zy s1{s t|1|u
¤·ts1{s ° t{1{u t1sv t|1su
加权平均 • ¬¨ª«·¨§¤√¨ µ¤ª¨ us1vx s1yx us1w{
皮
¤µ® t|1|{ v1yu us1zv
根 ²²· t|1{w u1sz us1ux
枯枝 ⁄¨ ¤§¥µ¤±¦« ut1ty t1zu ut1xv
果 ƒµ∏¬· us1tz x1xu ut1vx
x 专刊 t 叶功富等 }海岸带不同立地木麻黄群落能量研究
表 6 群落能量现存量
Ταβ . 6 Στανδινγ χροπ οφ ενεργψιν χοµ µ υνιτψ
组分
ƒµ¤¦·¬²±¶
群落类型
≤²°°∏±¬·¼·¼³¨
叶
¨¤©
枝
µ¤±¦«
茎
×µ∏±®
树皮
¤µ®
果
ƒµ∏¬·
根
²²·
枯枝
⁄¨ ¤§¥µ¤±¦«
总和
ײ·¤¯
能量 w tux1zs tw zvu1zx w| yzx1yv y tuv1wx y|x1vu tz wsu1x{ tu ||x1|z tsx zxt1ws
∞±¨ µª¼Πk®#°pul
xv x|s1st yt |tv1s| tut svt1zs ut ztu1w| u wws1wy xw vst1zw u {sx1{u vtz z|x1vt
占总量的百分率 v1|s tv1|u wy1|v x1{z s1yy ty1ww tu1u{ tss
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ·²·²·¤¯Πh
ty1{y t|1w{ v{1s| y1{v s1zz tz1s| s1{{ tss
313 群落净生产力与能量净固定量
净初级生产力是指植物在能量代谢过程中 o总光合作用固定的能量中超过呼吸作用损耗的那部分
积累所形成各种含能产品的速率k祖元刚 ot||sl o由各组分的干重热值k见表 w !xl和生物量净增长量k见
表 vl相乘 o得到林分的能量净增长量 ∀
从表 z可见 o均一性风积沙土木麻黄群落能量的净生产力为 tu yyu1{u ®#°pu¤p t o其中茎最大 o
z u|v1xw ®#°pu¤p t o占总量的 xz1ys h o其次是根和枝 o占 ty1uv h和 tu1wx h o果实最小 o为 tsy1|z ®#
°pu¤p t o占总量的 s1{w h ~红壤性风积沙土木麻黄群落则为 vt u|{1zs®#°pu¤p t o茎最大 o为 tv |ux1x|®
#°pu¤p t o占总量的 ww1w| h o果实最小 ov|s1{| ®#°pu¤p t o占 t1ux h o其余各组分顺序为 }叶kty1zx h l
枝ktw1zt h l 根ktv1{x h l 皮k{1|x h l ∀两群落的能量净固定量平均为 ut |{s1zy ®#°pu¤p t o高于鹤
山针叶混交林 tt {ss1ss ®#°pu¤ptk彭少麟 ot||{l o也高于武夷山黄山松群落 us yxw1t ®#°pu¤p tk林鹏
等 ot|||l o与长白落叶松人工林 uu yxs ®#°pu¤ptk刘世荣等 ot||ul相近 o可见沿海木麻黄林的能量固定
量较高 ∀均一性风积沙土保水保肥的能力要比红壤性风积沙土差 o前者林内的枯枝枯梢现象较严重 o不
论生物量现存量和能量现存量均要低于后者 ∀
在群落中植物体以凋落物的形式向林地内归还养分和能量 o这些能量是分解者生命活动的主要能
量来源 o对生态系统物质循环和稳定起着重要的作用k刘世荣等 ot||ul ∀从表 {可见 o两群落能量归还
量分别为 u syz1zz ®#°pu和 | szs1wz ®#°pu o从其生物量 !凋落物归还量和群落中枯枝枯梢看 o红壤性
风积沙土木麻黄群落要比均一性风积沙土木麻黄群落有更高的生产力和抵抗能力 ∀
表 7 群落各组分能量净固定量
Ταβ . 7 Ενεργψ νετ προδυχτιον οφ ϖαριουσ χοντεντσιν χοµ µ υνιτψ
组分
ƒµ¤¦·¬²±¶
群落类型
≤²°°∏±¬·¼·¼³¨
叶
¨¤©
枝
µ¤±¦«
茎
×µ∏±®
皮
¤µ®
根
²²·
果
ƒµ∏¬·
总和
ײ·¤¯
能量年增长量 x{z1|s t xzy1wy z u|v1xw t swv1v| u sxw1xx tsy1|z tu yyu1{u
±±∏¤¯ ¬±¦µ¨¤¶¨§¤°²∏±·²©
±¨¨ µª¼Πk®#°p u¤p tl
x uwu1|w w ysv1yv tv |ux1x| u {su1us w vvv1wx v|s1{| vt u|{1zs
占总量的百分率 w1yw tu1wx xz1ys {1uw ty1uv s1{w tss
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ·²·²·¤¯Πh
ty1zx tw1zt ww1w| {1|x tv1{x t1ux tss
表 8 群落能量的归还量
Ταβ . 8 Τηε ρετυρν αµ ουντ οφ ενεργψιν χοµ µ υνιτψ
群落类型
≤²°°∏±¬·¼·¼³¨
凋落物归还量
׫¨ µ¨·∏µ± ¤°²∏±·²© ¬¯·¨µΠkª#°pu¤p tl
热值
≤¤¯²µ¬¦√¤¯∏¨Πk®#ªptl
能量的归还量
׫¨ µ¨·∏µ± ¤°²∏±·²© ±¨¨ µª¼Πk®#°pu¤p tl
|x1ts ut1y{ u syt1zz
wty1yx ut1zz | szs1wz
w 小结
不同立地条件下的木麻黄生长情况存在着较大的差异 ∀红壤性风积沙土木麻黄群落的生物量为
tx y{t1{w ª#°pu o而均一性风积沙土木麻黄群落的生物量为 x tu|1{z ª#°pu o前者是后者的 v1sy倍 ∀群
y 林 业 科 学 v|卷
落的枯枝情况刚好与上述情况相反 o均一性风积沙土木麻黄群落枯枝量为 ytt1ss ª#°pu o而红壤性风积
沙土木麻黄群落为 tvu1ys ª#°pu o前者是后者的 w1yt倍 ∀在净初级生产力上 o红壤性风积沙土上群落
的生物量净增长量为 vt u|{1zs ª#°pu¤p t o均一性风积沙土上群落生物量净增长量为 tu yuu1{u ª#°pu
¤p t o前者是后者的 u1wz倍 ∀这主要是立地的差异 o红壤性风积沙土沙土层薄 o土壤的保水肥能力高于
均一性风积沙土 o在养分和水分的供给能力上更强 o基干林带所面对的海风大 o蒸发强 o加剧了均一性风
积沙土木麻黄群落中植物体的枯枝和枯梢 o从而影响了群落生物量的净增长 ∀
均一性风积沙土群落中各组分热值为 t|1|t ∗ ut1v| ®#ªpt o红壤性风积沙土群落中各组分热值为
t|1{w ∗ ut1zs ®#ªpt o群落中的植物体平均热值分别为 us1yt和 us1uy ®#ªpt o在不同的群落中 o各组分
的热值差异不大kt|1|t ∗ ut1xx ®#ªptl o整个群落中植物体的平均热值前者高于后者 o主要是在均一风
积沙土木麻黄群落的郁闭度小于红壤性木麻黄群落 o群落中植物体器官受光的条件前者好于后者 ∀叶
和枯枝的热值较高 o其次是皮 o随后是茎和枝 o根的最小 ∀
均一性风积沙土木麻黄群落和红壤性风积沙土木麻黄群落能量现存量分别为 tsx zxt1ws 和
vtz z|x1vt ®#°pu o后者是前者的 v1st倍 o群落能量是与生物量成正比 o红壤性风积沙土木麻黄群落的
生物量高于均一性风积沙土木麻黄群落 o两群落能量现存量平均为 utt zzv1vy ®#°pu ∀两群落能量净
固定量平均为 ut |{s1zy ®#°pu¤p t o可见沿海木麻黄群落的能量净固定量较高 o生产力高 o在沿海岸沙
地土壤中有生长较好的适应性 o是沿海防护林建设的重要造林树种 ∀
参 考 文 献
冯宗炜 o陈楚莹 o张家武等 q湖南会同县两个森林群落生产力 q植物生态学与地植物学学报 ot|{u oykwl }uxz p uyy
林 鹏 o林益明 o李振基等 q武夷山黄山松群落能量的研究 q生态学报 ot||| ot|kwl }xsw p xsz
林益明 o杨志伟 o李振基 q武夷山常绿林研究 q厦门 }厦门大学出版社 ousst }wu p w{ ~x{ p yv ~tuw p tuz
刘世荣 o王文章 q落叶松人工林生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征 q植物生态学与地植物学学报 ot||u otykvl }us| p ut|
彭少麟 o任 海 q南亚热带森林生态系统的能量生态研究 q北京 }气象出版社 ot||{ }wx p ys ~zw p z|
孙国夫 o郑志明 o王兆骞 q水稻热值的动态变化研究 q生态学杂志 ot||v otuktl }t p w
汪企明 o石有光 q江苏省湿地松人工林生物量的初步研究 q植物生态学与地植物学学报 ot||s otwktl }t p tu
吴寿德 o叶功富 o潘惠忠等 q木麻黄人工林生物产量的结构特征 q防护林科技 ot||y ok专l }ut p uw
叶功富 o谭芳林 o徐俊森等 q木麻黄基干林带防风效应及其与林带结构关系的研究 q防护林科技 ousss ok专l }tsv p tsz
叶功富 o林银森 o吴寿德等 q木麻黄林生产力动态变化的研究 q防护林科技 ot||y ok专l }tz p us
叶功富 o隆学武 o潘惠忠等 q木麻黄林的凋落物动态及其分解 q防护林科技 ot||y ok专l }vs p vw
张祝平 q鼎湖山森林群落的光能利用效率 q植物生态学与地植物学学报 ot||s otwkul }tss p txs
祖元刚 q能量生态学引论 q长春 }吉林科学技术出版社 ot||s }uvv p u{w
∏³·¤≥ q∞±¨ µª¼ ¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©¶·¤±§¬±ª¦µ²³¬± ¦¨µ·¤¬± ªµ¤¶¶¯¤±§¶¤·¼¤±³∏µq×µ²³ ∞¦²¯ ot|zu otv }twz p txx
²µ§¤± ≤ ƒ q°µ²§∏¦·¬√¬·¼ ²©¤·µ²³¬¦¤¯ ©²µ¨¶·¤±§¬·¶µ¨ ¤¯·¬²±·²¤ º²µ¯§³¤·¨µ± ²© ±¨¨ µª¼ ¶·²µ¤ª¨ q∞¦²¯ ot|zt ox| }tuz p twu
z 专刊 t 叶功富等 }海岸带不同立地木麻黄群落能量研究