速生阶段(10年生)灰木莲人工林生物生产力、营养特性及碳贮量的研究

摘要

灰木莲(Manglietia glauca)属木兰科常绿阔叶树种，原产于越南、印度尼西亚等东南亚国家，具有生长快，适应性较强，干形通直等特点，是我国引种成功的外来珍贵优良树种之一。本研究以广西高峰林场界牌分场10年生(速生阶段)灰木莲人工林为研究对象，通过对其生物生产力、营养特性及碳贮量进行较系统的研究，以揭示速生阶段灰木莲人工林的生物量、营养元素和碳素积累特征，为灰木莲人工林的经营管理提供科学依据。主要研究结果如下：
　　 (1)10年生灰木莲人工林平均木单株生物量为65.506 kg，林分生物量为93.544 t/hm2，其中干材、干皮、活枝、枯枝、树叶、根系所占的比例分别是58.7%、7.64%、8.59%、5.29%、4.74%、15.04%；凋落物现存量为8.913t/hm2，其中树叶和树枝分别占凋落物层的56.6%和43.4%。
　　 (2)10年生灰木莲人工林林分年净生产力为9.354 t/(hm2·a)，不同器官其积累速率以干材最快，为5.491 t/(hm2·a)，其次是树根和树枝，分别为1.407t/(hm12·a)和1.299t/(hm2·a)；树叶和干皮的积累速率最慢，分别为0.443t/(hm12·a)和0.715t/(hm2·a)。
　　 (3)灰木莲人工林不同器官的10种营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn和B)含量大致为：树叶>树皮>树枝>树根>树干；不同器官的含量均以N为最高，其次是Ca或K，最低是P或Mg；微量元素含量则以Mn或Fe最高，其次是B或Zn，Cu最低。
　　 (4)灰木莲人工林营养元素积累量为1000.49 kg/hm2，其中乔木层营养元素积累量为859.5 kg/hm2，占林分总积累量的85.90%；凋落物层营养元素积累量为141.01 kg/hm2，占林分总积累量的14.09%。乔木层营养元素年净积累量为85.95 kg/(hm2.a)，各器官营养元素年净积累量排序为：干材>树叶>干皮>树根>树枝。灰木莲人工林每积累1t干物质需要5种大量元素(N、P、K、Ca和Mg)为8.94 kg，其营养元素利用效率明显高于相近林龄的马尾松和杉木人工林。
　　 (5)与前茬林分杉木人工林相比，10年生灰木莲人工林不同土层有机质和全氮含量分别提高5.76%～36.61%和5.36%～18.63%，水解氮含量相应提高了17.33%～22.15%，土壤全磷和有效磷含量也呈现增加趋势。
　　 (6)灰木莲人工林生态系统碳贮量为138.482 t/hm2，其中乔木层碳贮量为49.036t/hm2，占林分碳贮量的35.41%，不同器官碳贮量大小排序为：干材>树根>树枝>干皮>树叶；凋落物层碳贮量为4.395 t/hm2，占林分碳贮量的3.17%；土壤层(0～80 cm)的碳贮量为85.05 t/hm2，占林分碳贮量的61.42%。
　　 (7)灰木莲人工林碳素年净固定量为8.130t/(hm2·a)，其中乔木层年净固碳量为4.904t/(hm2·a)，占总年净固碳量的60.32%，年凋落物归还碳量为3.226 t/(hm2·a)，占总年净固碳量的39.68%。10年生灰木莲人工林每年可吸收二氧化碳19.592t/hm2，其中乔木层年吸收CO217.98t/hm2，凋落物年吸收CO211.83t/hm2。
　　 由此可见，灰木莲是一种生长速度较快、生产力较高、碳吸存能力较强，并具有培肥土壤的珍贵树种，合理经营和发展灰木莲人工林，对增强人工林的碳汇功能，维持和改善土壤肥力，提高林地生产力，从而实现灰木莲利用和保存相结合，以利用促保存，对确保灰木莲的永续保存和高效利用具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 研究的背景及意义

1.2 灰木莲的生物生态学特性

1.3 研究的主要内容

第二章 文献综述

2.1 森林生物量和生产力的研究.

2.1.1 国外研究动态

2.1.2 国内研究动态

2.2 森林生态系统营养特性研究概况

2.2.1 国外研究动态

2.2.2 国内研究动态

2.3 森林生态系统碳贮量研究概况

2.3.1 国外研究进展.

2.3.2 国内研究现状

第三章 试验地概况及研究方法

3.1 试验地概况

3.2 研究方法

3.2.1 标准地的设置与林分乔木层生物量测定

3.3.2 凋落物层生物量测定

3.2.3 植物和土壤样品的采集及营养元素和碳素含量的测定

3.2.4 植被层和土壤层各器官碳贮量及年净固碳量计算

3.2.5 数据分析

第四章 结果与分析

4.1 速生阶段灰木莲人工林生物生产力

4.1.1 生长特性

4.1.2 乔木层生物量

4.1.3 灰木莲人工林凋落物现存量

4.1.4 灰木莲人工林乔木层年净生产力的估算

4.2 速生阶段灰木莲人工林营养特性

4.2.1 营养元素含量

4.2.2 营养元素的积累与分配

4.2.3 营养元素的年净积累量

4.2.4 大量营养元素利用效率

4.3 速生阶段灰木莲人工林的碳贮量

4.3.1 各器官碳素含量

4.3.2 灰木莲人工林生态系统各器官的碳贮量

4.3.3 年净固碳量的初步估算

第五章 结论与讨论

5.1 生物量与生产力

5.2 营养特性

5.3 碳贮量

参考文献

致谢

攻读学位期间论文发表情况