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枞阳马尾松混交林细根生物量及其养分研究

作 者: 王力
导 师: 傅松玲
学 校: 安徽农业大学
专 业: 森林培育
关键词: 枞阳大山马尾松混交林 细根生物量 细根养分储量 土壤理化性质
分类号: S718.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


安徽省枞阳县为典型亚热带北缘丘陵岗地气候,马尾松和落叶阔叶树组成的针阔混交林是其主要植被类型。本研究采用钻土芯与内生长相结合的研究方法,将马尾松占其混交林的组成比例分成5种类型(0-20%、20-40%、40-60%、60-80%和80-100%),设置15块20m×20m的标准样地,系统比较了不同比例马尾松混交林(马尾松占林分胸高断面积的比例)细根生物量的分布状况、细根生长量及季节动态变化、细根养分元素含量(N、P、K、Ca、Mg)变化和不同林分土壤养分状况,细根与土壤理化性质之间的关系。旨在探讨树种组成比例对根系及土壤的影响。主要结果如下:(1)马尾松不同的混交比例对细根生物量有较大影响,不同混交比例林分的细根生物量的大小依次为:马尾松混交比例41-60%﹥0-20%﹥21-40%﹥81-100%﹥61-80%。研究区域马尾松混交林细根生物量的平均值为1.693t·hm-2。(2)5种比例混交林分的细根生物量垂直分布规律均很明显,随土层增加细根生物量趋于减少,且大部分细根集中于土壤表层010cm的范围内。这与该地区的土层较浅以及树种根系的分布特性(深根、浅根树种)密切相关。(3)5种马尾松混交林细根生物量季节动态均呈单峰变化,均在6、7月份达到峰值,在1月份达到最低值,41-60%林分年生物量净增值比其他4种混交林分要高。(4)5种混交比例林分30cm土层内细根年生长量在0.6140.988 t·hm–2·a–1之间,5种混交林分的细根年生长量随季节变化明显,最大值出现在68月份,最小值出现在123月份。各个混交林分细根年生长量大小依次为,41-60%(0.988t·hm–2·a–1)﹥61-80%(0.899 t·hm–2·a–1)﹥21-40%(0.775 t·hm–2·a–1)﹥81-100%(0.745 t·hm–2·a–1)﹥0-20%(0.614 t·hm–2·a–1)。(5)在0-30cm土层中,41-60%混交林的细根比根长和根长密度都大于其它4种比例的混交林分,并且41-60%混交林分的根长密度在不同土层间的变化较小。这说明41-60%混交林中树木根系分布比较理想,有利于各个土层的养分和水分资源被充分利用,在该种比例下马尾松和其它混交树种能够协调生长。(6)5种混交林分的氮、磷、钾、钙和镁的养分储量均随着土层的深度的增加而减少,0-10cm土层的养分储量明显高于10-20cm和20-30cm土层。在0-30cm土层中,细根氮的储量为:41-60%﹥61-80%﹥80-100%﹥21-40%﹥0-21%;细根磷的储量为:41-60%﹥80-100%﹥61-80%﹥0-21%﹥21-40%;细根钾的储量为:80-100%﹥41-60%﹥61-80%﹥0-21%﹥21-40%;细根钙的储量为:41-60%﹥0-21%﹥80-100%﹥61-80%﹥21-40%;细根镁的储量为:41-60%﹥61-80%﹥80-100%﹥21-40%﹥0-21%。(7)在0-10cm土层中,细根生物量与全磷、速效磷、有机质和孔隙度均达到极显著正相关,和含水量达到显著正相关。在10-20cm土层中,细根生物量与全磷、有机质、含水量和孔隙度均达到极显著正相关,与速效钾达到显著正相关。在20-30cm土层中,细根生物量与速效钾、有机质、含水量和孔隙度均达到极显著正相关,和全钾达到显著正相关。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-11
1 文献综述  11-18
  1.1 细根概念及其划分  11
  1.2 国内外细根研究动态  11-14
    1.2.1 国内外细根生物量研究动态  12-14
    1.2.2 国内外根系细根养分研究动态  14
  1.3 细根研究方法进展  14-18
    1.3.1 直接方法  14-16
      1.3.1.1 收获法  14
      1.3.1.2 钻土芯法  14-15
      1.3.1.3 内生长土芯法  15-16
      1.3.1.4 微根管法  16
    1.3.2 间接方法  16-17
      1.3.2.1 氮平衡法  16
      1.3.2.2 淀粉含量法  16
      1.3.2.3 碳通量法  16-17
    1.3.3 根系生物量影响因素  17-18
      1.3.3.1 气候与根系生物量的关系  17
      1.3.3.2 林木生长级与根系生物量的关系  17
      1.3.3.3 林分密度与根系生物量的关系  17
      1.3.3.4 林木混交对根系生物量的影响  17-18
2 引言  18-20
  2.1 细根生物量和养分的研究意义  18-20
3 研究区自然条件  20-22
  3.1 研究地概况  20
  3.2 研究区林分结构  20-22
4 研究方法  22-26
  4.1 标准地选取  22-23
  4.2 细根生物量及养分测定  23-25
    4.2.1 钻土芯法细根生物量测定  23
    4.2.2 内生长土芯法细根生长量测定  23
    4.2.3 细根养分元素测定  23
    4.2.4 比根长和根密度测定  23-24
    4.2.5 土壤理化性质测定  24-25
  4.3 技术路线  25-26
5 结果与分析  26-46
  5.1 马尾松混交林细根生物量  26-31
    5.1.1 马尾松混交林细根生物量分布  26-28
    5.1.2 马尾松混交林细根生物量季节动态变化  28-29
    5.1.3 马尾松混交林细根生物量季节动态变化比较  29-31
  5.2 细根生长量  31-32
  5.3 细根根长密度和比根长  32-33
    5.3.1 不同比例混交林细根根长密度垂直分布  32
    5.3.2 不同比例混交林细根细根比根长垂直分布  32-33
  5.4 细根养分分布  33-39
    5.4.1 不同比例混交林细根N 元素分布  33-34
    5.4.2 不同比例混交林细根细根P 元素分布  34
    5.4.3 不同比例混交林细根细根K 元素分布  34-35
    5.4.4 不同比例混交林细根细根Ca 元素分布  35-36
    5.4.5 不同比例混交林细根细根Mg 元素分布  36
    5.4.6 不同比例混交林细根养分储量  36-39
  5.5 土壤理化特性和细根的关系  39-46
    5.5.1 不同比例马尾松混交林土壤物理性质  39-40
    5.5.2 不同比例马尾松混交林土壤化学性质  40-41
    5.5.3 0-10cm 土层细根生物量和土壤理化性质之间的关系  41-43
    5.5.4 10-20cm 土层细根生物量和土壤理化性质之间的关系  43-44
    5.5.5 20-30cm 土层细根生物量和土壤理化性质之间的关系  44-46
6 结论与讨论  46-48
  6.1 细根生物量及季节动态  46
  6.2 细根生长量  46-47
  6.3 细根根长密度和比根长  47
  6.4 细根养分含量和储量  47
  6.5 土壤理化性质和细根生物量、比根长、根密度之间的相关性  47-48
参考文献  48-53
附录  53-55
致谢  55-56
作者简介  56
在读期间发表的论文  56-57
附图  57

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