三倍体毛白杨养分动态变化规律及施肥技术研究

论文摘要

三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)具有速生、质优、抗病等特点。在我国黄河以北有大面积的栽种,已成为北方地区最主要的经济造林树种特别是纸浆林树种。随着三倍体毛白杨大面积的推广,对三倍体毛白杨的经营管理也提出了更高的要求,但目前并没有科学的三倍体毛白杨经营管理模式,尤其是三倍体毛白杨一个轮伐期内养分变化规律、需肥特性、对林地土壤养分的消耗情况等方面研究工作报道甚少。本研究选择毛白杨最适生的河北、河南及北京等三个地区,进行了林木营养和施肥试验,在河南和北京试验区采取随机区组、在河北试验区采取正交设计对三倍体毛白杨的生长习性、林木体内养分变化规律、未施肥情况下林地土壤的养分变化情况、林木生长的养分限制因子及施肥效应等进行了研究,结果表明:(1)三倍体毛白杨叶片一个生长季节内养分动态变化范围是:N为20.15～25.42 g/kg, P为1.15～2.03g/kg ,K为5.20～12.04 g/kg,Ca为6.98～17.95g/kg,Mg为3.31～5.63 g/kg。(2)不同林龄(从三年生到四年生)三倍体毛白杨叶片营养元素浓度不同。随着林龄的增长,三倍体毛白杨叶片中N、P、K的的浓度呈现降低的趋势。而Ca、Mg元素的浓度没有显著变化。(3)三倍体毛白杨不同品系叶片中N、P、K、Ca、Mg元素浓度存在明显差异。不同无性系间叶片N元素浓度差异达到了显著水平, P元素浓度未达到显著水平, K元素浓度达到了极显著水平, Ca元素浓度达到显著水平, Mg元素浓度差异未达到显著水平。(4)不同立地条件下三倍体毛白杨叶片中营养元素浓度及林木生长差异显著。河南试验区的三倍体毛白杨叶片中的N、P、K、Ca浓度及林木生长量均高于北京试验区的,而Mg元素浓度是低于北京试验区的。(5)三倍体毛白杨林地内土壤养分含量是随林龄的增长在不同土层表现出不同变化规律。土壤有机质、土壤水解性N含量在林地0～20cm处,是逐年增加的,20～60cm土层是逐年降低的;土壤速效P的变化规律是随林龄的增加逐渐降低;土壤速效K含量在林地0～20cm处,呈现出逐年增加的趋势,20～60cm土层没有明显变化。(6)三倍体毛白杨叶片营养元素含量与林木生长量存在着不同程度相关性。在各营养元素中,N、P、K元素浓度与三倍体毛白杨林木胸径与树高生长相关系数较大,而Fe、Mn、Cu、Zn相关系数小。说明林地内N、P、K是林木生长的限制因子。(7)在河北威县试验区三倍体毛白杨施肥效应表明:三倍体毛白杨年施肥量的最佳施肥配方为:尿素460g/株、过磷酸钙150g/株、硫酸钾75g/株。本项研究的主要创新点:首次阐明三倍体毛白杨一个生长季节内、不同林龄、不同立地的叶片养分变化规律和特征,11个三倍体白杨无性系和1个二倍体毛白杨无性系叶片营养元素含量差异状况,三倍体毛白杨林地土壤养分的动态变化情况;找出了三倍体毛白杨生长的限制因子以及最佳施肥配方。添补了这一领域研究工作的空白。为我国三倍体毛白杨的经营管理提供了科学依据,

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 引言
• 1.1 研究的意义及必要性
• 1.2 当前国内外的研究进展
• 1.2.1 林木营养与施肥研究简史
• 1.2.2 国外林木营养与施肥研究现状
• 1.2.3 国内林木营养与施肥研究现状
• 1.2.4 毛白杨养分变化规律及施肥研究
• 1.2.5 三倍体毛白杨营养及施肥研究
• 1.3 目前三倍体毛白杨研究方面存在的问题
• 1.4 拟解决的问题
• 2. 试验地概况、实验材料与研究方法
• 2.1 试验地概况
• 2.1.1 北京平谷试验区概况
• 2.1.2 河南郑洲试验区概况
• 2.1.3 河北威县试验区概况
• 2.2 实验材料与试验设计
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设计
• 2.2.2.1 北京平谷试验区实验设计
• 2.2.2.2 河南郑洲试验区实验设计
• 2.2.2.3 河北威县试验区实验设计
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 毛白杨林地土壤、叶片取样及分析测试
• 2.3.2 施肥方案
• 2.3.3 毛白杨胸径、树高与林木生长量的测定
• 2.3.4 数据处理、分析及图表绘制
• 2.4 研究内容
• 2.5 技术路线
• 3. 研究结果与分析
• 3.1 三倍体毛白杨叶片及林地土壤N 元素的变化规律
• 3.1.1 三倍体毛白杨N 元素的季节变化规律
• 3.1.2 不同林龄三倍体毛白杨叶片N 元素浓度的比较
• 3.1.2.1 河南试验区三年生与四年生叶片中N 元素的比较
• 3.1.2.2 平谷试验区三年生与四年生叶片中N 元素的比较
• 3.1.3 三倍体毛白杨不同品系的叶片中N 元素的差异
• 3.1.4 不同地区试验地的三倍体毛白杨叶片中N 元素浓度差异情况
• 3.1.5 三倍体毛白杨林地内土壤中有机质及N 元素的变化情况
• 3.1.5.1 三倍体毛白杨林地内土壤中有机质的变化情况
• 3.1.5.2 三倍体毛白杨林地内土壤中全N 的变化情况
• 3.1.5.3 三倍体毛白杨林地土壤中碱解N 的变化情况
• 3.2 三倍体毛白杨叶片及林地土壤P 元素的变化规律
• 3.2.1 三倍体毛白杨叶片中P 元素的季节变化规律
• 3.2.2 不同林龄三倍体毛白杨叶片P 元素的比较
• 3.2.2.1 河南试验区三年生与四年生叶片中P 元素的比较
• 3.2.2.2 北京平谷试验区三年生与四年生叶片中P 元素的比较
• 3.2.3 三倍体毛白杨不同品系的叶片中P 元素的差异
• 3.2.4 不同地区的三倍体毛白杨叶片中P 元素浓度差异情况
• 3.2.5 三倍体毛白杨林地土壤中P 元素的变化情况
• 3.2.5.1 三倍体毛白杨林地内土壤中全P 状况
• 3.2.5.2 三倍体毛白杨林地内土壤中速效P 的变化情况
• 3.3 三倍体毛白杨叶片及林地K 元素的变化规律
• 3.3.1 三倍体毛白杨叶片中K 元素的季节变化规律
• 3.3.2 不同林龄三倍体毛白杨叶片K 元素的比较
• 3.3.2.1 河南试验区三年生与四年生叶片中K 元素的比较
• 3.3.2.2 北京平谷试验区三年生与四年生叶片中K 元素的比较
• 3.3.3 三倍体毛白杨不同品系的叶片中K 元素的差异
• 3.3.4 不同试验区的三倍体毛白杨叶片中K 元素浓度的差异
• 3.3.5 三倍体毛白杨林地内土壤K 元素的变化情况
• 3.3.5.1 三倍体毛白杨林地内土壤中全K 的变化情况
• 3.3.5.2 三倍体毛白杨林地内土壤中速效K 的变化情况
• 3.4 三倍体毛白杨叶片及林地土壤Ca 元素的变化规律
• 3.4.1 三倍体毛白杨叶片Ca 元素的季节变化规律
• 3.4.2 不同林龄三倍体毛白杨叶片Ca 元素的比较
• 3.4.2.1 河南试验区三年生与四年生叶片中Ca 元素的比较
• 3.4.2.2 北京平谷试验区三年生与四年生叶片中Ca 元素的比较
• 3.4.3 三倍体毛白杨不同品系的叶片中Ca 元素的差异
• 3.4.4 不同试验区的三倍体毛白杨叶片中Ca 元素浓度差异情况
• 3.4.5 三倍体毛白杨林地内土壤Ca 元素的变化情况
• 3.5 毛白杨叶片及林地土壤Mg 元素的变化规律
• 3.5.1 三倍体毛白杨Mg 元素的季节变化规律
• 3.5.2 不同林龄三倍体毛白杨叶片Mg 元素的比较
• 3.5.2.1 河南试验区三年生与四年生叶片中Mg 元素的比较
• 3.5.2.2 平谷试验区三年生与四年生叶片中Mg 元素的比较
• 3.5.3 三倍体毛白杨不同品系的叶片中Mg 元素的差异
• 3.5.4 不同试验区的三倍体毛白杨叶片中Mg 元素浓度差异情况
• 3.5.5 三倍体毛白杨林地内土壤Mg 元素的变化情况
• 3.6 三倍体毛白杨叶片养分浓度与林木生长的相关性研究
• 3.6.1 三倍体毛白杨叶片营养元素浓度与胸径、树高生长的多元偏相关分析
• 3.6.2 三倍体毛白杨叶片营养元素浓度与胸径、树高生长的逐步回归分析
• 3.7 三倍体毛白杨施肥效应的研究
• 3.7.1 不同施肥处理对三倍体毛白杨胸径的影响
• 3.7.2 不同施肥处理对三倍体毛白杨树高的影响
• 3.7.3 不同施肥处理对三倍体毛白杨材积的影响
• 4. 结论与讨论
• 4.1 三倍体毛白杨一个生长季节内养分动态变化规律
• 4.2 不同林龄的三倍体毛白杨叶片营养元素浓度不同
• 4.3 三倍体毛白杨不同无性系的叶片养分元素浓度不同
• 4.4 不同立地条件下三倍体毛白杨叶片中营养元素浓度及林木生长差异显著
• 4.5 三倍体毛白杨林地内土壤养分随林龄的增长的变化规律
• 4.6 三倍体毛白杨叶片养分含量与林木生长量存在着不同程度的相关性
• 4.7 三倍体毛白杨施肥效应
• 4.8 三倍体毛白杨经营管理建议
• 4.9 对未来研究的建议
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢
• 附录：土壤养分分级指标