不同坡位8年生黑木相思地上生物量及分配

汪國彬

(泉州羅溪國有林場，福建 泉州 362015)

不同坡位8年生黑木相思地上生物量及分配

汪國彬

(泉州羅溪國有林場，福建 泉州 362015)

以泉州羅溪國有林場8年生黑木相思為研究對象，通過對不同坡位黑木相思地上部分生物量及生物量分配開展研究。結(jié)果表明，不同坡位對黑木相思人工林的樹高、胸徑、蓄積量差異明顯，均表現(xiàn)為下坡>中坡>上坡；黑木相思人工林地上部分草本、喬木及林分總生物量均為下坡最高，上坡最低，中坡居中；不同坡位8年生黑木相思各器官生物量的分配率均為干部>枝部>葉部>皮部。

黑木相思；坡位；生物量；分配率

生物量是反映生態(tài)系統(tǒng)在特定時間內(nèi)積累有機物質(zhì)的能力，是描述生態(tài)系統(tǒng)功能的重要指標[1]。20世紀60年代以來，國內(nèi)外科研工作者在全球森林群落生物量、生產(chǎn)力及養(yǎng)分分配方面開展了廣泛的研究，例如常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)、針葉人工林生態(tài)系統(tǒng)、落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)和闊葉人工林生態(tài)系統(tǒng)等[2-4]。林木及地上生物量的積累和養(yǎng)分分配情況，體現(xiàn)了森林生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動情況，生物量受到多種生態(tài)因子及人為因素的影響，例如光照、水分、供肥、立地條件、栽培密度等，因此，對各種影響因子的研究對于林木的高產(chǎn)、速產(chǎn)具有重要的意義。

黑木相思(Acaciamelanoxylon)原產(chǎn)于澳大利亞和新西蘭等地，具有速生、干形較好、木材密度較大、具固氮和耐貧瘠等優(yōu)良特性，是優(yōu)良的速生用材樹種。目前已成為我國福建、廣東、廣西、海南等省及地區(qū)桉樹林采伐跡地理想的輪作與替代樹種[5]。目前關于黑木相思人工林的研究已有不少報道，但是主要集中在引種、品種選育等方面[6-8]，而從坡向和坡位等立地條件對黑木相思人工林生物量積累和養(yǎng)分分配的影響還未曾見報道。因此，本文擬研究不同坡位的8年生黑木相思人工林生物量積累和養(yǎng)分分配，以期為實現(xiàn)黑木相思人工林的速生豐產(chǎn)及可持續(xù)經(jīng)營提供參考。

1 試驗地概況

試驗點位于福建省泉州羅溪國有林場洪四工區(qū)1-4小班(北緯15°15′—15°45′、東經(jīng)118°27′—118°58′)，海拔310～520 m。為中亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，年均氣溫22 ℃，年均降水量1200～1600 mm，年均相對濕度70%，年均日照時間1900 h，全年無霜期330 d。試驗地土壤為山地紅壤，土層厚度120 cm左右，腐殖質(zhì)層較薄，土壤呈酸性，立地等級多為Ⅲ類地，林下植被有芒萁骨、管茅、撥蕨、桃金娘、檵木等。

2 研究方法

2.1 樣地選擇與立地調(diào)查

2013年7月，在現(xiàn)存密度為1200株·hm-2的8年生黑木相思人工林林分，分別設置上坡、中坡、下坡3個樣地，每個樣方面積為20 m×20 m，每個樣地設3次重復。在每塊樣地內(nèi)進行每木檢尺，測量胸徑、樹高，同時進行林下植被種類、生物量及立地條件的調(diào)查，例如海拔、坡度、坡形、坡向、土層厚度及土壤類型等(表1)。

表1 不同坡位土壤的理化性質(zhì)

2.2 人工林地上部分生物量調(diào)查

在林地內(nèi)選取近自然的地段，每個標準地內(nèi)分別設置3個1 m×1 m 樣方，將樣方內(nèi)草本層全部收割，立即稱取總鮮重，并抽取部分帶回實驗室，在105 ℃條件下恒溫烘干至恒重，計算相應的含水率，計算出樣方內(nèi)草本層總干重。

2.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel進行數(shù)據(jù)的前期處理，利用DPS 2005統(tǒng)計分析軟件進行方差分析和多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同坡位對8年生黑木相思人工林生長的影響

不同坡位對8年生黑木相思人工林生長的影響存在一定的差異(表2)。在平均胸徑方面，隨著海拔高度的升高，平均胸徑不斷降低，下坡胸徑生長量分別比中坡、上坡增加15.6%、27.7%。方差分析表明，不同坡位胸徑生長達極顯著差異。多重比較表明，中坡和上坡胸徑生長量均與下坡胸徑生長量差異達到極顯著水平，中坡胸徑生長量與上坡胸徑生長量差異不顯著。在平均樹高方面，也有類似規(guī)律，下坡樹高生長量分別比中坡、上坡增加6.9%、15.7%。方差分析表明，不同坡位樹高生長達極顯著水平。多重比較表明，中坡和上坡樹高生長量均與下坡樹高生長量達到極顯著水平，中坡樹高生長量與上坡樹高生長量差異不顯著。在林分蓄積量方面，體現(xiàn)出與胸徑和樹高相同的變化趨勢，由高到低依次為下坡>中坡>上坡，下坡蓄積量分別比中坡、上坡增加38.462 m3·hm-2、71.633 m3·hm-2；方差分析表明，不同坡位間蓄積量差異極顯著。多重比較表明，中坡和上坡蓄積量均與下坡蓄積量達到極顯著水平，中坡蓄積量與上坡蓄積量差異也達顯著水平。究其原因，主要由肥力差異導致生長量差異。

表2 不同坡位對8年生黑木相思人工林生長量的影響

*：同列不同小寫字母為差異顯著；不同大寫字母為差異極顯著。下同。

3.2 不同坡位對8年生黑木相思人工林地上部分生物量的影響

不同坡位的喬木層生物量、草本層生物量及地上部分總生物量存在一定差異(表3)。喬木層生物量、草本層生物量及地上部分總生物量由高到低的順序均為下坡位>中坡位>上坡位。下坡位喬木層生物量比中、上坡位分別高出10.65%、13.64%；下坡位草本層生物量比中、上坡位分別高出4.25%、17.73%；下坡位地上部分總生物量干重比中、上坡位分別高出10.47%、13.75%。方差分析表明，各坡位生物量差異達極顯著水平。多重比較表明，喬木層生物量及地上部分林分總生物量，中坡位與上坡位間差異不顯著，但均與下坡位間達極顯著差異；草本層生物量，中坡位與下坡位間差異不顯著，但均與上坡位差異達極顯著水平。

表3 不同坡位對8年生黑木相思人工林地上部分生物量的影響

3.3 不同坡位對8年生黑木相思人工林林分喬木層地上生物量及其分配的影響

不同坡位條件下，黑木相思人工林各器官的生物量及其分配率存在一定的差異(表4)。不同坡位各林分的各器官的生物量分配率均呈現(xiàn)出干材>枝部>葉部>皮部的變化規(guī)律。上坡位干材生物量分別高出葉、枝及皮部90.08%、73.59%、90.87%，中坡位干材生物量分別高出葉、枝及皮部89.85%、73.03%、90.44%，下坡位干材生物量分別高出葉、枝及皮部89.31%、74.52%、91.32%。方差分析表明，3個坡位條件下，干材生物量均與葉、枝及皮部差異顯著且達極顯著水平。

表4 坡位對8年生黑木相思人工林林分喬木層各器官生物量及分配的影響

4 小結(jié)

坡位和坡向等立地條件的不同，造成光照條件、土壤養(yǎng)分及水分含量等生態(tài)因子產(chǎn)生較大的差異，從而導致植株的后期生物量的積累及養(yǎng)分的分配策略產(chǎn)生不同程度的影響[9]。本研究結(jié)果表明，8年生黑木相思人工林地上喬木層生物量、草本層生物量和地上總生物量均表現(xiàn)為下坡>中坡>上坡，下坡位在促進黑木相思植株胸徑及樹高的增長方面具有明顯的優(yōu)勢，可能是因為下坡土壤的養(yǎng)分含量及含水量等生態(tài)因子較優(yōu)越造成的，這與其他樹種，如杉木、油樟和馬褂木等樹種受坡位影響的規(guī)律相類似[10]。不同坡位條件下，不同器官的生物量分配均表現(xiàn)為干材>枝>葉>皮的變化規(guī)律，因此就植株總生物量而言，下坡位的促進作用最為明顯。因此，在黑木相思的林業(yè)生產(chǎn)實踐中，不僅要選擇優(yōu)質(zhì)的黑木相思種苗，而且要注意立地條件的選擇，從內(nèi)外因2個方面著手，只有這樣才能真正實現(xiàn)黑木相思人工林的豐產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)。

[1]張章秀.不同坡位5年生杉木木荷混交林生物量及其分配[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2010，38(24)：13255-13257，13259.

[2]曹光球，林思祖，吳淑芳，等.幾個樹種枝葉水浸液處理杉木6年后其生物量及分配[J].西北植物學報，2002，22(4)：894-899.

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The Biomass of Overground and the Distribution of 8 aAcaciamelanoxylonon Different Slope Position

WANG Guo-bin

(LouXiState-ownedForestFarminQuanzhou，Quanzhou362015，F(xiàn)ujian，China)

We have explored the overground biomass and distribution of 8 aAcaciamelanoxylonstand on different slope position.Results show that the high of tree，the DBH，and the amount of growing stock，Woodland part on the herb，arbor and total biomass are all different，and the amount of minus grade>mesoslope>upslope；but distribution rate of different apparatus biomass are trunk >branch >leaf >cortex.

Acaciamelanoxylon；slope position；biomass；distribution rate

2014-06-23；

2014-08-13

福建省種苗科技攻關(相思類樹種，第4期)

汪國彬(1982—)，男，福建安溪人，福建省泉州羅溪國有林場林業(yè)工程師，從事森林培育研究與經(jīng)營管理工作。E-mail：fjlx963311@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.02.024

S718.55+6

A

1002-7351(2015)02-0108-04