本文關(guān)鍵詞：林分結(jié)構(gòu)對杉木人工林土壤磷功能組分與營養(yǎng)器官氮磷化學(xué)計量比的影響

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【摘要】：杉木(Cunninghamia lanceolata)是我國南方重要的造林樹種,目前高密度單一栽培易導(dǎo)致土壤肥力衰退,林地生產(chǎn)力下降。氮(N)和磷(P)是植被生產(chǎn)力的限制因子,且南方紅壤區(qū)鐵、鋁含量高,易造成P的固定與失活,加重了該區(qū)P對杉木生產(chǎn)力的限制。目前林分結(jié)構(gòu)(如不同密度,杉闊混交等)對杉木人工林土壤P轉(zhuǎn)化及其器官N、P含量的影響特征還不明確,嚴重制約了杉木人工林的可持續(xù)經(jīng)營及其生態(tài)功能的發(fā)揮。本研究以緯度相似的福建三明和湖南會同為研究地點,選擇生長在不同密度人工純林(低、中、高)和杉闊混交林中的杉木為研究對象,采集根際和非根際土,通過Hedley磷素分級法,揭示杉木在不同林分結(jié)構(gòu)下,土壤P功能組分的轉(zhuǎn)化過程及其根際效應(yīng)差異,采用Strahler枝葉分級法剖析杉木枝葉養(yǎng)分動態(tài)、養(yǎng)分回收效率和主要營養(yǎng)器官生態(tài)化學(xué)計量比對不同林分結(jié)構(gòu)的響應(yīng),以期為杉木林結(jié)構(gòu)優(yōu)化和永續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下:(1)林分結(jié)構(gòu)顯著影響杉木根際土壤全P含量,整體趨勢表現(xiàn)為混交林與低密度中密度高密度(P0.05)。此外,不同林分密度顯著影響根際速效P、緩效P、蓄閉P,其中表現(xiàn)為高密度低密度中密度;且與純林相比,混交林杉木根際速效P和蓄閉P顯著增加,福建和湖南地區(qū)分別高了98%、52%和44%、53%。(2)純林和混交林中杉木土壤全P、有效P、速效P和緩效P的根際效應(yīng)均表現(xiàn)為正效應(yīng)。在純林中,杉木土壤速效P的根際效應(yīng)表現(xiàn)為中密度高密度;與純林相比,杉闊混交林中土壤速效P的根際效應(yīng)顯著增強。但其它P功能的根際效應(yīng)在不同林分結(jié)構(gòu)中差異不顯著。(3)在不同密度純林中,杉木二年生枝葉N、P含量和N/P比表現(xiàn)為中密度低密度和高密度,混交林中杉木二年生枝葉N、P含量顯著低于純林;一年生枝葉N、P含量和N/P在各密度之間差異不顯著�？傮w來看,杉木葉N含量在13.72~17.91 g/kg,杉木葉P含量在1.21~1.90 g/kg,杉木葉N/P比在7.73~11.22之間。(4)不同林分結(jié)構(gòu)顯著影響杉木葉N回收效率,杉木葉P回收效率沒有受到林分結(jié)構(gòu)的影響。杉木在低密度和高密度純林中具有較高的N回收效率,具體分別為51%和52%,且混交林中杉木葉N的回收效率比純林高36%。綜上所述,高密度林分下,杉木土壤P的根際效應(yīng)增強,通過增加土壤有效P含量以滿足杉木對P需求,而在混交林中,杉木土壤不僅表現(xiàn)出更強的根際效應(yīng),提高對土壤P的轉(zhuǎn)化和利用,同時會增加枝和葉N養(yǎng)分回收,促進自身養(yǎng)分的補償,從而提高杉木對N、P養(yǎng)分的吸收利用效率。
【關(guān)鍵詞】：林分結(jié)構(gòu) Hedley P分級法 根際效應(yīng) 養(yǎng)分回收
【學(xué)位授予單位】：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S714
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 土壤磷循環(huán)研究進展10-12
• 1.2.1 土壤磷轉(zhuǎn)化及有效性10
• 1.2.2 土壤磷有效性的影響因素10-11
• 1.2.3 土壤磷功能組分的研究方法11-12
• 1.3 樹木根際效應(yīng)的研究進展12
• 1.3.1 根際效應(yīng)的定義及其計算12
• 1.3.2 根際效應(yīng)的影響因素12
• 1.4 杉木人工林養(yǎng)分循環(huán)特征12-15
• 1.4.1 土壤養(yǎng)分供應(yīng)12-13
• 1.4.2 植物體養(yǎng)分動態(tài)13-14
• 1.4.3 養(yǎng)分回收效率14-15
• 1.4.4 生態(tài)化學(xué)計量學(xué)的應(yīng)用15
• 1.5 林分結(jié)構(gòu)對人工林養(yǎng)分循環(huán)的研究進展15-17
• 1.5.1 林分密度的影響研究16
• 1.5.2 杉闊混交的影響研究16-17
• 1.6 研究目的與意義17
• 1.6.1 研究目的17
• 1.6.2 研究意義17
• 1.7 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點17-19
• 2 材料與方法19-25
• 2.1 研究區(qū)概況19
• 2.2 樣地的設(shè)置19
• 2.3 研究方法19-22
• 2.3.1 喬木的調(diào)查19
• 2.3.2 土壤樣品取樣19-20
• 2.3.3 植物樣品取樣20-21
• 2.3.4 土壤基本性質(zhì)的測定21
• 2.3.5 土壤磷功能組分的測定21-22
• 2.3.6 植物養(yǎng)分的測定22
• 2.4 根際效應(yīng)的計算22-23
• 2.5 枝葉養(yǎng)分回收率的計算23
• 2.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計方法23-24
• 2.7 技術(shù)路線24-25
• 3 林分密度對土壤磷功能組分和營養(yǎng)器官生態(tài)化學(xué)計量比的影響25-40
• 3.1 材料與方法25-26
• 3.1.1 研究材料25
• 3.1.2 試驗設(shè)計與方法25-26
• 3.1.3 數(shù)據(jù)處理26
• 3.2 結(jié)果與分析26-37
• 3.2.1 土壤養(yǎng)分及其生態(tài)化學(xué)計量比26
• 3.2.2 土壤磷功能組分的變異性26-30
• 3.2.3 土壤養(yǎng)分根際效應(yīng)30-31
• 3.2.4 植物體營養(yǎng)器官養(yǎng)分動態(tài)31-34
• 3.2.5 植物體營養(yǎng)器官生態(tài)化學(xué)計量比34-36
• 3.2.6 養(yǎng)分回收效率36-37
• 3.3 討論37-39
• 3.3.1 土壤磷功能組分對林分密度的響應(yīng)37-38
• 3.3.2 植物營養(yǎng)器官生態(tài)化學(xué)計量比對林分密度的響應(yīng)38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 林分混交對土壤磷功能組分和營養(yǎng)器官生物化學(xué)計量比的影響40-55
• 4.1 材料與方法40-41
• 4.1.1 研究材料40
• 4.1.2 實驗設(shè)計與方法40
• 4.1.3 數(shù)據(jù)處理40-41
• 4.2 結(jié)果與分析41-52
• 4.2.1 土壤養(yǎng)分及其化學(xué)計量比41
• 4.2.2 土壤磷功能組分的變異性41-45
• 4.2.3 土壤養(yǎng)分根際效應(yīng)45-46
• 4.2.4 植物體營養(yǎng)器官養(yǎng)分動態(tài)46-49
• 4.2.5 植物營養(yǎng)器官生態(tài)化學(xué)計量比49-51
• 4.2.6 養(yǎng)分回收效率51-52
• 4.3 討論52-53
• 4.3.1 土壤磷功能組分對林分混交的響應(yīng)52
• 4.3.2 植物營養(yǎng)器官生態(tài)化學(xué)計量比對林分混交的響應(yīng)52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 5 討論與結(jié)論55-61
• 5.1 土壤磷功能組分特征的關(guān)聯(lián)性55
• 5.2 土壤磷形態(tài)與植物養(yǎng)分特征的關(guān)系55-59
• 5.3 結(jié)論59-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果66

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本文編號：677644