摘要:对4种造林密度杂种落叶松枯枝落叶做了分解试验,对不同分解时期枯枝落叶中的N、P、K等元素进行了测定,结果显示:造林密度对枯枝落叶中氮、钾元素的初始含量有显著影响,而对其他元素影响不显著。枯枝落叶中的氮、钾、钙和镁元素在分解的第一年下降较快,而磷则是第二年的减少量高于第一年。造林密度为3300株/hm2和4400株/hm2的林分,在枯枝落叶的分解过程中,各养分浓度的减少量较大,密度过大或过小都不利于养分的归还。 关键词:造林密度;杂种落叶松;枯枝落叶;养分 1引言 枯枝落叶初始养分含量是指枯枝落叶在没有分解时的养分状况。将收集到的枯枝落叶烘干后,磨碎过筛,测定其养分含量,此时枯枝落叶中的养分含量影响枯枝落叶未来的分解速率。Swift(1979)等将凋落物的化学属性称做“基质质量”,即凋落物的相对可分解性。依赖于构成组织的易分解成分(N、P等)和难分解的有机成分(木质素、纤维素等)。许多人研究了不同树种因凋落物“基质物质”的差异影响分解速率,但对相同地位级的同一树种不同密度的凋落物基质是否存在差异以及这种差异与凋落物分解的关系还未见报道。本研究对不同造林密度杂种落叶松的枯枝落叶做分解试验,对不同分解时期枯枝落叶中各营养元素进行测定,分析不同的造林密度间是否存在差异,为杂种落叶松优化栽培模式的提出提供有力的数据支撑。 2研究方法 21研究地点 本研究地点在黑龙江省林业科学院江山娇实验林场,位于43°44′54″N,128°53′16″W,海拔高度为400~800m,属长白山老爷岭山地,地势起伏不大,属温带大陆性气候,全年平均气温较低,年均气温-14℃。年降雨量550mm左右,大多集中在6~8月份,无霜期120~140d。试验地设置在寺中造林密度的杂种落叶松纯林内,每个密度设置标准地2块,面积20m×30m。 22凋落物分解试验 将2008年11月份凋落高峰期内,利用收集框收集的枯枝落叶进行分解试验。其中一部分于80℃条件下烘干至恒重,用作初始化学成分分析和测定烘干风干系数,另一部分在室温下风干,采用常规的分解袋法,分解袋分两种,一种是上层为2mm,下层为1mm尼龙网制成的异孔结构凋落袋,一种是上下层均由1/300mm尼龙网制成同孔结构凋落袋,两种凋落袋大小均为20cm×20cm。用1%天平称量枯枝落叶的质量,每10g放入分解袋,编号系牌,按照同-异-异-同-异-异-同-异-异顺序,把凋落袋用尼龙绳串连起来,每个造林密度10串,两种凋落袋共计90个,将样品袋平铺地面,埋于凋落层和腐殖质层之间(小孔面接触地面),分解袋间隔05m左右平行排列。分别于2009年5月、7月、9月、11月和2010年5月、7月和10月各取1次样,1次取9袋(异孔结构尼龙袋6袋,同孔结构尼龙袋3袋)。在80℃条件下将每个凋落袋内的凋落物烘干至恒重,分别碾碎进行养分分析,凋落物养分分析的指标主要有:全氮、全磷、全钾、Ca、Mg。 叶分解速度加快,随着冬季的到来,气温急剧下降,枯枝落叶分解速率降低,磷浓度的减少量就处于一个相对较低的状态。两种分解袋中枯枝落叶全磷浓度在第二年下降的速度均较第一年快,在分解第一年,异孔分解袋全磷浓度平均降低了01043g/kg,同孔袋平均降低了01148g/kg,而分解第二年,两种分解袋中枯枝落叶全磷浓度分别降低了02164g/kg和02319g/kg。分解两年后,造林密度为4400株/hm2异孔袋和同孔袋中枯枝落叶全磷浓度都是最低的,说明密度为4400株/hm2的林分更有利于杂种落叶松人工林枯枝落叶中磷元素的降低,促进磷的归还,造林密度过大或者过小都不利于枯枝落叶中磷元素的归还(图4,图5)。方差分析结果显示,枯枝落叶在两种分解袋中分解,全磷含量没有明显差异,而造林密度对杂种落叶松枯枝落叶分解过程中的全磷含量有显著影响。 34枯枝落叶钾元素的动态变化 钾元素在枯枝落叶中主要以离子形态存在,且极易迁移,可以因降雨淋容或离子交换作用而流失,一般在枯枝落叶腐烂分解失重之前便开始流失,其流失速度最大。在本研究的分解实验中,枯枝落叶中钾元素在分解第一年下降迅速,到2009年11月为止,4种造林密度异孔袋中枯枝落叶钾元素浓度较初始浓度降低了4071%、4674%、5722%和4227%,同孔袋下降了5633%、6663%、7319%和5629%。方差分析结果表明,同孔袋和异孔袋中枯枝落叶钾的归还速度有明显差异。造林密度为3300株/hm2和4400株/hm2的林分,两种凋落袋中枯枝落叶钾元素的归还速度均较其他两种。对不同造林密度下杂种落叶松枯枝落叶分解过程中的钾浓度进行方差分析,结果表明差异非常显著。4结语 造林密度对枯枝落叶中氮、钾元素的初始含量有显著影响,而对其他养分元素影响不显著。随着枯枝落叶的分解,养分元素的含量发生变化,枯枝落叶中的氮、钾、钙和镁元素在分解的第一年下降较快,而磷则是第二年的减少量高于第一年。在枯枝落叶分解两年的时间里,造林密度对枯枝落叶中磷、钾和钙元素的影响比较显著,而对氮和镁的影响不明显。从总体上看,造林密度为3300株/hm2和4400株/hm2的林分,在枯枝落叶的分解过程中,各养分浓度的减少量较大,可见,密度过大或过小都不利于论文检测养分的归还。 参考文献: [1] 邱尔发,陈卓梅,郑郁善,等麻竹山地笋用林凋落物发生、分解及养分归还动态[J]应用生态学报,2005,16(5):811~814 [2] 邵玉琴,赵吉,杨劼内蒙古皇甫川流域凋落物分解过程中营养元素的变化特征[J]水土保持学报,2004,18(3):82~84 [3] 李志安,邹碧,丁永祯,等森林凋落物分解重要影响因子及其研究进展[J]生态学杂志,2004,23(6):77~83 |