防護(hù)林窿緣桉營(yíng)養(yǎng)元素含量與分配的研究

周君元 蔣昌勝

摘要 研究沿海防護(hù)林窿緣桉各林齡營(yíng)養(yǎng)元素含量與分配規(guī)律。結(jié)果表明，林木器官營(yíng)養(yǎng)元素含量存在很大的差異，以葉和果的平均含量較高，N、P、K、Ca和Mg的平均含量隨著林分年齡的增大而減少，不同林分5種元素的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)基本相同，為N>Ca>K>Mg>P型。林分營(yíng)養(yǎng)元素的積累量是隨著林齡的增長(zhǎng)而增加。不同組分營(yíng)養(yǎng)元素積累量和生物量的分配明顯不同，N的積累量最大，P的積累最小。樹(shù)干的生物量和元素積累量都是隨著林齡的增大而增加，樹(shù)冠與之相反，隨林齡的增大而遞減。

關(guān)鍵詞 海防林；窿緣桉；營(yíng)養(yǎng)元素；含量；分配

中圖分類號(hào)：S792.39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2018）03-019-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.007

Abstract The nutrient element content and distribution of Eucalyptus exserta of coastal protection forest were studied. The results showed that the contents of nutrient elements in different organs of trees were different obviously，and the average contents of leaves and fruits were higher. The average contents of N， P， K， Ca and Mg decreased with the increasing of stand age. The nutritional structure of 5 elements in different stands was basically the same，which was N>Ca>K>Mg>P. The accumulation of nutrient elements in Eucalyptus exserta was increased with the increasing of stand age. The accumulation of nutrient elements in different components and distribution of biomass were significantly different， accumulation of N was the largest and accumulation of P was the smallest. The biomass and accumulation of elements in tree trunk increased with the increasing of stand age， while that in tree crown decreased with the increasing of stand age.

Key words Coastal protection forest； Eucalyptus exserta； Nutrient element； Content； Distribution

窿緣桉作為華南沿海陸上沿海防護(hù)林，不僅具有防風(fēng)固沙、保持水土、涵養(yǎng)水源的功能，對(duì)于沿海地區(qū)防災(zāi)、減災(zāi)和維護(hù)生態(tài)平衡起著獨(dú)特而不可替代的作用。但長(zhǎng)期大規(guī)模的發(fā)展窿緣桉，并采取短輪伐制，人工林連栽，致地力衰退、林分產(chǎn)量下降的問(wèn)題日趨突出。無(wú)論是地力的衰退，還是林分生產(chǎn)力的下降，都與林木對(duì)養(yǎng)分的吸收、積累及分配有關(guān)。開(kāi)展沿海防護(hù)林窿緣桉營(yíng)養(yǎng)元素含量與分配規(guī)律的研究，對(duì)于研究林地退化、生產(chǎn)力下降的原因，具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 樣地的自然環(huán)境及概況

研究樣地位于廣西合浦縣山口林場(chǎng)水經(jīng)沖工區(qū)2林班。山口林場(chǎng)地處廣西合浦縣東面，西南臨北部灣，位于粵桂兩省三縣交界處，地理坐標(biāo)21°29′24″～21°41′34″N，109°36′37″～109°45′37″E。山口林場(chǎng)屬于濱海平原臺(tái)地，沖積平原，地勢(shì)平坦，海拔10～50 m，坡度在5°左右。山口林場(chǎng)地處低緯度，屬北熱帶季風(fēng)區(qū)，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，且受海洋性氣候影響，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏少酷暑，年平均氣溫22.3℃，年總積溫8 139.5℃，年均降雨量1 675 mm，且分布不均，夏季（6—8月）雨量占年總降雨量的60%，春季（3—5月）、秋季（9—11月）兩季雨量相近，各占年總降雨量的18%和17%，冬季（12月至翌年2月）雨量只占年總降雨量的5%，干濕季明顯。年均相對(duì)濕度83%，日照總時(shí)數(shù)約1 800 h，年平均風(fēng)速 3.6 m/s。山口林場(chǎng)處在臺(tái)風(fēng)登陸的主要路徑，是臺(tái)風(fēng)影響的重災(zāi)區(qū)，土壤為淺海沉積母質(zhì)發(fā)育的沙質(zhì)磚紅壤，土層深厚，一般在1 m以上，表土層薄，肥力低下，有機(jī)質(zhì)含量平均只有0.5%左右，多含細(xì)沙，透水性好，土壤干瘦。

研究樣地為連續(xù)種植4代的窿緣桉純林，樹(shù)種為山口林場(chǎng)選育的良種窿緣桉83002，采用機(jī)耕整地挖大坑，規(guī)格：長(zhǎng)×寬×高為50 cm×50 cm×40 cm，以鹽場(chǎng)曬場(chǎng)泥皮作基肥，施肥量每坑9 kg。造林后的2個(gè)月左右雨后施第1次肥，每株施尿素50 g和鉀肥25 g，第2次施肥在8月，施進(jìn)口復(fù)合肥75 g/株。樣地林分概況詳見(jiàn)表1。

1.2 林木樣品采集與測(cè)定方法

在測(cè)定林分生物量的同時(shí)，取各組分混合樣品進(jìn)行室內(nèi)元素分析。氨用重鉻酸鉀-濃硫酸消化后用堿解法測(cè)定，其余元素經(jīng)干法灰化鹽酸溶解后，磷用鉬銻抗比色法以721分光光度計(jì)測(cè)定，鉀用火焰光度計(jì)測(cè)定，鈣、鎂用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 林木各器官的營(yíng)養(yǎng)元素含量

從表2可見(jiàn)，N、P、K、Ca、Mg 5種營(yíng)養(yǎng)元素在各器官的平均含量以機(jī)能旺盛的同化器官的葉最高，而以活性較弱的干材的營(yíng)養(yǎng)元素含量最低。從單種營(yíng)養(yǎng)元素來(lái)看，N、Ca和Mg均以葉的含量最高，P 以葉枝最高，K以果最高。按各營(yíng)養(yǎng)元素含量的大小排序，窿緣桉83002 5種營(yíng)養(yǎng)元素的結(jié)構(gòu)為： N>Ca>K>Mg>P，與普通窿緣桉、雷林1號(hào)桉的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)相似。

2.2 不同器官營(yíng)養(yǎng)元素含量隨林齡的變化

生物量以不同徑級(jí)平均木重量總和乘以樣地面積上林木胸高斷面積與各徑級(jí)平均林木胸高斷面積總和之比[W=∑w·（G/∑g）]計(jì)算。植物器官各元素平均含量以各器官生物量加權(quán)得到。

從表3可見(jiàn)，在5種營(yíng)養(yǎng)元素中窿緣桉83002各器官N、P、K的平均含量隨著林齡的增大而減少，Mg的變化相反，隨林齡增大呈遞增趨勢(shì)，Ca的變化比較特別，這種現(xiàn)象在葉片中表現(xiàn)得最為明顯。窿緣桉83002各器官5種營(yíng)養(yǎng)元素平均含量結(jié)構(gòu)與林木總量的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)（N>Ca>K>Mg>P）無(wú)明顯差異，其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)隨年齡的增長(zhǎng)也無(wú)明顯變化。

2.3 林分營(yíng)養(yǎng)元素的積累量及其分配

根據(jù)林木各器官營(yíng)養(yǎng)元素含量及其生物量計(jì)算出林分的營(yíng)養(yǎng)元素積累量。從表4可見(jiàn)，窿緣桉83002，1年生林分的營(yíng)養(yǎng)元素積累量為87.621 kg/hm2，4年生為313.657 kg/hm2，9年生相應(yīng)為669.309 kg/hm2。各器官中5種營(yíng)養(yǎng)元素積累量最大的器官在不同林齡的林分中有所不同。在幼年期（1年）以葉片的元素積累量最高，中年期（4年）和成熟期（9年）則以干材的元素積累量最大，前者以葉片的營(yíng)養(yǎng)元素含量較高為特征，后兩者以干材的生物量較大為特征。

從3個(gè)林分平均可見(jiàn)，N、P、K、Ca和Mg 5種營(yíng)養(yǎng)元素的平均積累量分別是 203.376、9.098、42.686、79.027和22.675 kg/hm2，窿緣桉83002林分對(duì)N的積累量相當(dāng)高，占5種元素總積累量的56.91%，因此，桉樹(shù)林培育中不斷補(bǔ)充N素十分重要。

窿緣桉83002林分器官生物量與其營(yíng)養(yǎng)元素積累量的分配，樹(shù)冠生物量和營(yíng)養(yǎng)元素的積累量分配都是隨著林分年齡的增加而減少。1年生林分樹(shù)冠生物 （葉+葉枝+光枝）占林分生物量的26.62%，而其營(yíng)養(yǎng)元素積累量占林分總積累的72.42%；4年生和9年生林分其比例明顯下降，其比值相應(yīng)為5.77%、52.84% 和11.57%、55.70%，樹(shù)干（干材+干皮）的情況與樹(shù)冠的平衡，生物量和營(yíng)養(yǎng)元素的積累量都是72%左右。即1年生時(shí)，樹(shù)干生物量占林分生物量的72.69%，4年生占73.66%和9年生占71.56%。

根系生物量的比值隨林分年齡的變化比較穩(wěn)定，變化區(qū)間為15%～18%，而營(yíng)養(yǎng)元素積累量的比例隨年齡變化也呈增加趨勢(shì)。

3 結(jié)論與討論

（1）窿緣桉83002林木各器官的5種營(yíng)養(yǎng)元素含量以同化器官的葉子較高，其次是果實(shí)和著生葉片的幼枝，干材各元素的含量均較低。N、P、K、Ca和Mg 5種元素的平均含量大體上隨著林分年齡的增加而減少，但不同林分營(yíng)養(yǎng)元素結(jié)構(gòu)均相同，屬N>Ca>K>Mg>P型。

（2）窿緣桉83002林分營(yíng)養(yǎng)元素的積累量是隨著林齡的增長(zhǎng)而增加，不同林分各元素積累量的排序，1年生林分為N>Ca>K>P>Mg，5年生林分和9年生林分與1年生的稍有差異，為N>Ca>K>Mg>P。

（3）不同組分營(yíng)養(yǎng)元素積累量和生物量的分配規(guī)律不同，樹(shù)干的生物量和元素積累量都是隨著林齡的增大而增加，樹(shù)冠的與之相反，隨林齡的增大而遞減。

（4）窿緣桉83002營(yíng)養(yǎng)元素的積累和分配規(guī)律主要是由不同器官的生理活性和生物量的積累方式分配規(guī)律決定的。隨著林分年齡的增大，葉片中N、P和K含量的減少，可能是林分生長(zhǎng)量開(kāi)始下降的征兆。

（5）窿緣桉83002生長(zhǎng)前期（1～4年）應(yīng)多施N和K，有利林木生長(zhǎng)，提高林木蓄積量。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局.森林土壤和植物分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，1988：11-89.

[2] 溫遠(yuǎn)光，和太平，李信賢，等.廣西合浦窿緣桉海防林生物量和生產(chǎn)力的研究[J].廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2000（1）：3-7.

[3] 曾天勛.雷州短輪伐期桉樹(shù)生態(tài)系統(tǒng)研究[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1995：21-34.

責(zé)任編輯：鄭丹丹