桂西北光皮桦人工林生物生产力、养分特性和水源涵养功能研究

摘要

光皮桦（Betula luminifera H.Winkl）是我国南方珍贵乡土树种，具有较高经济效益，同时兼具改良土壤和涵养水源功能的生态功能。本文以广西天峨县林朵林场11年生和16年生光皮桦人工林为研究对象，开展两种林分年龄光皮桦人工林生物量与生产力，养分含量、积累量和年净积累量，以及不同结构层次持水性能的研究。主要研究结果如下：
　　（1）11年生和16年生光皮桦人工林乔木层生物量分别为105.73 t·hm–2和192.39 t·hm–2，林木中不同器官生物量组成比例因林分年龄不同而存在差异，干材生物量所占比例随林龄的增加而增加，树枝、树叶、干皮和树根生物量所占比例则出现相反的变化趋势；不同林分年龄林分生物量为114.93 t·hm–2和206.00 t·hm–2，不同结构层次生物量大小均为乔木层>凋落物层>灌木层>草本层。11年生和16年生光皮桦人工林乔木层年均净生产力分别为9.61 t·hm–2·a-1和12.02 t·hm–2·a-1，不同器官净生产力的比例均以干材最大，其次是树根、树枝和干皮，树叶最小。
　　（2）光皮桦不同器官5种营养元素（N、P、K、Ca和Mg）含量存在差异，树叶含量最高，其次是树枝和干皮，干材和树根含量最低；不同营养元素在各器官中的含量大致为N>Ca或K>P>Mg。11年生和16年生光皮桦人工林林分营养元素积累量分别为1061.75 kg·hm-2和1641.60 kg·hm-2，其中乔木层分别为882.83 kg·hm-2和1398.22 kg·hm-2，占83.15％和85.17%；草木层分别为39.79 kg·hm-2和45.48 kg·hm-2，占3.75%和2.77%，凋落物层分别为78.90 kg·hm-2和113.01 kg·hm-2，占7.43%和6.88%。11年生和16年生光皮桦人工林乔木层营养元素年净积累量分别为80.26 kg·hm-2·a-1和87.39 kg·hm-2·a-1，林木中每积累1 t干物质分别需要5种营养元素8.35 kg和7.26 kg。高于相同林分年龄的秃杉、杉木和马尾松，但低于西南桦和灰木莲。
　　（3）11年生和16年生光皮桦人工林林分总持水量分别为3766.71 t·hm–2和3860.59 t·hm–2，均高于16年生杉木人工林的3680.24 t·hm–2，其中林冠层持水量分别占0.33%和0.55%，灌草层持水量分别占0.09%和0.12%，凋落物层持水量分别占0.33%和0.57%，土壤层持水量分别占99.24%和98.76%。
　　上述研究结果表明，光皮桦在桂西北具有较强的生长适应性，同时也具有较高的生物生产力水平。因此，栽种光皮桦人工林对改善林地土壤结构，提高水源涵养功能都有良好的作用。

目录

第一章 绪 论

1.1 生物量和生产力的国内外研究进展

1.2 森林生态系统营养元素特征的国内外研究进展

1.3 森林水源涵养功能的国内外研究进展

1.4 光皮桦的研究概况

1.5 本研究的目的和意义

1.6 研究内容

1.7 研究技术路线

第二章 研究区自然概况及研究方法

2.1 研究区自然概况

2.2 研究方法

第三章 结果与分析

3.1 光皮桦人工林生物量与生产力

3.2 光皮桦人工林营养元素积累与分配

3.3 光皮桦人工林水源涵养功能

第四章 结论与讨论

4.1 林分生物量与生产力

4.2 林分养分特性

4.3 林分水源涵养功能

参考文献

致谢

附录

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