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桤木人工林根系形态、生物量和养分分布特性

2020-12-06阅读(866)

桤木人工林根系形态、生物量和养分分布特性

论文摘要

四川桤木(Alnus cremastogyne Burk)为中国特有种,是理想的生态防护林、退耕还林和混交林树种,被列入我国“森林资源发展和保护项目”(FRDPP)和造纸材基地建设的主要阔叶树种,是营造短周期工业用材林的重要树种之一通过研究桤木人工林地土壤养分和根系形态、生物量及养分元素的空间分布特征,可以更好的了解根系对土壤养分空间异质性的反应,对营林措施的选择、森林生态系统的研究都具有十分重要的价值和意义。以花垣县4、6、9、15年生和汨罗市6年生桤木人工林为研究对象,在每木检尺的基础上,选取3株标准木,采用“分层挖掘法”调查其根系,在实验室测定其元素含量,应用Excel和SPSS等软件对测定的林地土壤理化性质、根系生物量、根系形态分布和养分元素特征等数据进行处理和统计分析。研究结果表明：桤木人工林地土壤pH值随林龄和土壤深度增加而逐渐增大,有机质的含量随土壤深度的增加逐渐减少,随林龄的增长逐渐增高,并且根际土PH值、有机质比非根际土高。泪罗试验地桤木人工林地土壤大量元素含量为K>Ca>Mg>N>P,微量元素含量为Fe>Mn>Zn>Cu>Ni>Pb>Cd,根际土壤N、K和Mg元素和微量元素含量均值都低于非根际土壤,P、Ca元素的含量略高于非根际。花垣试验地桤木林地土壤大量元素含量是Mg>K>Ca>N>P,微量元素含量是Fe>Mn>Zn>Ni>Cu>Pb>Cd,土壤中N、K、Fe、Zn、Cd、Pb元素含量随林龄的增长逐渐增加,P、Mn元素含量是随林龄的增长而逐渐减少。桤木根系分布良好的土壤三相范围为固相率<54.5%,液相率21～32.5%,气相率12.5～35.5%,在此之外的根系生长都不够好。桤木人工林根系生物量总量变化是9年生>15年生>6年生>6年生(泪罗)>4年生,4、6、15年生根系生物量变化是大根>中根>小根>细根,9年生根系生物量变化是大根>中根>细根>小根,并且随着林龄的增长大根和中根生物量的逐渐变大,小根和细根生物量变化幅度不大。桤木人工林(汨罗)根系总根长和比根长(SRL)的变化是细根>小根>中根>大根,根长密度(RLD)变化是细根>大根>小根>中根。随土层深度增加RLD和中根、小根、细根根长呈递减趋势,SRL和大根根长是先增后降。在水平方向上,随着距树干距离增大大根根长和RLD逐渐减小,中根、小根根长、RLD和细根RLD先降后增,细根根长先增后降；大根、中根SRL是先增后降,小根SRL逐渐减少,细根SRL基本呈递增变化。桤木人工林(泪罗)根系大量养分含量变化是Ca>N>K>Mg>P,微量元素含量变化是Fe>Mn>Cu>Zn>Ni>Pb>Cd。在水平方向上,随着距树干距离的增大大根N元素含量先增后降,P、K元素含量逐渐增大,Ca、Mg、Fe元素含量是先降后增再降,其他微量元素含量总体呈降低趋势；中根N元素的含量逐渐降低,K、Ca、Mg元素含量逐渐增大,而P元素和微量元素先增增大后减少；小根N元素含量逐渐降低,P、K、Cu、Mn、Cd等元素含量先降低后增加,Ca、Zn、Ni元素含量先增后降；细根中N、K元素含量逐渐降低,Mg元素含量逐渐增大, Ca、Fe元素含量是先增大后降低,其他元素规律性不明显。在垂直方向上,随土壤深度的增加大根N元素含量先降后增,P、K、Ca、Fe、Mn、Ni元素含量先增后降,Mg、Cu元素逐渐降低,Zn、Cd和Pb元素含量逐渐升高；中根各元素含量变化比较复杂,规律性不强；小根N、P、Ca、Mg、Cu、Ni、Pb、Cd元素含量则基本是先增后降,K元素含量逐渐降低,Zn、Mn元素的含量则是先降后增；细根K元素含量先增高再降低,Mg元素含量先降低后增大,Cu元素含量逐渐增加,Zn、Mn、Cd、Pb元素含量逐渐降低。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 根系研究
  • 1.1.1 国内外研究现状
  • 1.1.2 根系的研究方法
  • 1.1.3 根系的划分
  • 1.1.4 根系研究的重要参数
  • 1.1.5 根系空间分布
  • 1.1.6 根系与土壤物理性质
  • 1.1.7 根系与土壤养分
  • 1.2 森林养分的研究
  • 1.2.1 森林土壤养分
  • 1.2.2 森林养分研究方法
  • 1.2.3 林木营养元素循环
  • 1.3 桤木研究动态
  • 1.3.1 桤木的生物量和营养元素积累研究
  • 1.3.2 桤木的固氮特性研究
  • 1.4 问题的提出及研究意义
  • 1.4.1 问题的提出
  • 1.4.2 研究意义
  • 2 研究区概况
  • 3 研究方法
  • 3.1 林分及标准地调查
  • 3.2 样品采集
  • 3.3 根系生物量和根长测定
  • 3.4 养分含量测定
  • 3.4.1 土壤样品养分含量测定
  • 3.4.2 根系样品养分含量测定
  • 3.5 数据处理
  • 4 桤木人工林地土壤理化性质空间变化
  • 4.1 林地土壤物理性质变化
  • 4.2 林地土壤pH值变化
  • 4.2.1 6年生（汨罗）桤木人工林地土壤pH值变化
  • 4.2.2 不同林龄桤木人工林地土壤pH值变化
  • 4.3 林地土壤有机质变化
  • 4.3.1 6年生（汨罗）桤木人工林地土壤有机质变化
  • 4.3.2 不同林龄桤木人工林地土壤有机质变化
  • 4.4 桤木人工林地土壤养分元素空间变化
  • 4.4.1 6年生（汨罗）桤木人工林地土壤大量元素空间变化
  • 4.4.2 不同林龄桤木人工林地土壤大量元素空间变化
  • 4.4.3 6年生（汨罗）桤木人工林地土壤微量元素空间变化
  • 4.4.4 不同林龄桤木人工林地土壤微量元素含量变化
  • 4.5 桤木根系分布和土壤三相比的关系
  • 5 桤木人工林根系生物量分布
  • 5.1 不同林龄桤木人工林根系生物量分布
  • 5.1.1 4年生桤木人工林根系生物量分布
  • 5.1.2 6年生桤木人工林根系生物量分布
  • 5.1.3 9年生桤木人工林根系生物量分布
  • 5.1.4 15年生桤木人工林根系生物量分布
  • 5.1.5 不同林龄桤木根系生物量变化
  • 5.2 6年生（汨罗）桤木人工林根系生物量空间变化
  • 5.2.1 大根的生物量分布
  • 5.2.2 中根的生物量分布
  • 5.2.3 小根的生物量分布
  • 5.2.4 细根的生物量分布
  • 5.2.5 桤木人工林根系的生物量空间分布变化
  • 6 桤木人工林根系形态分布特征
  • 6.1 桤木人工林根长空间变化
  • 6.2 桤木人工林比根长（SRL）空间变化
  • 6.3 桤木人工林根长密度（RLD）空间变化
  • 7 桤木人工林根系的养分空间变化
  • 7.1 桤木人工林根系中大量元素空间变化
  • 7.1.1 大根大量元素空间变化
  • 7.1.2 中根大量元素空间变化
  • 7.1.3 小根大量元素空间变化
  • 7.1.4 细根大量元素空间变化
  • 7.2 根系中微量元素空间变化
  • 7.2.1 大根微量元素空间变化
  • 7.2.2 中根微量元素空间变化
  • 7.2.3 小根微量元素空间变化
  • 7.2.4 细根微量元素空间变化
  • 8 结果与讨论
  • 8.1 结果
  • 8.1.1 桤木人工林地土壤理化性质空间变化
  • 8.1.2 桤木根系与土壤固、液、气相分布关系
  • 8.1.3 桤木人工林根系生物量分布
  • 8.1.4 桤木人工林根系形态分布特征
  • 8.1.5 桤木人工林根系的养分空间变化
  • 8.2 讨论
  • 8.2.1 创新点
  • 8.2.2 存在的问题及难点
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

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