集安地區各類林木中N含量的比較

李友安 韓再超 郭彥林 魏來 王萬峰

[摘 要] 集安市林業局所屬轄區內林木固氮量每年共計積累534噸其中固氮最多的林分為闊葉混交林，固氮量為386噸，超過了其他樹種年固氮量個總和，僅次于闊葉混交林固氮量的是柞樹，柞樹每年的固氮量為67噸，僅次于柞樹的是落葉松，約為47噸，三者約占森林總固氮量的93.6%，是集安地區森林固氮的主體。

[關鍵詞] 集安 樣地 含氮量 森林固氮

[中圖分類號] S7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）01-0103-01

氮是組成生物體的重要成分，氮主要通過蛋白質和核酸作用于生命體，因此是所有生命延續的前提， 同時氮素循環及其有效性也直接關系到生物有機體蛋白質與核酸的合成， 乃至整個生物體的生長發育。隨著人口增長、化石燃料消費的增加以及人類對工業化肥的依賴日益增加， 將導致氮的輸入持續增加[1]。本文把集安轄區內有代表性森林生態系統為研究對象， 進行所屬區域內的多種林木根、莖、葉中N含量進行測定，對集安地區各種林木N元素積累情況對比研究，為今后集安地區N循環研究奠定基礎[2-3]。

一、研究地概況

集安市隸屬于吉林省通化市，為縣級市，位于吉林省東南部，地理坐標為東經125°34′33″～126°32′48″，北緯40°52′7″～41°35′18″。集安市以老嶺為界，嶺南為丘陵、溝谷地帶，溝壑縱橫，山地坡度較陡峭；嶺北為低山寬谷地帶；嶺上位于市域中部，是老嶺山脈的核心區，地貌以高、中山為主，海拔在600～l516m之間。三個地貌區地貌類型差異明顯，奠定了集安市土地利用的基本格局[4]。

二、研究方法

1.野外調查方法

在集安市林業局管轄區內，分別選擇有代表性區域設置五塊樣地，對集安市森林生態系統內植物中含N量進行抽樣調查。

1.1植物樣品的采集

根據集安市主要森林類型的分布情況，在林班中選擇有代表性的小班設置樣地，樣地面積 20m×30m；對樣地內的木本植物進行每木檢尺，根據每木檢尺后的各種喬木胸徑求算術平均值，在樣地內選擇主要組成樹種標準木3～5株；用砍刀和高枝剪分別在干部、冠部取一定重量的木質部1袋（200g）及樹葉2袋（200g），用自封袋封好，貼好標簽并記錄，以備測定N元素之用。

2.植物全氮（N）測定——消煮液中銨的定量（凱氏法）

植物樣品經凱氏消煮、定容后，吸取部分（一般為10ml）消煮液堿化，使銨鹽轉變成氨，經蒸餾，用H3BO3吸收，硼酸中吸收的氨可直接用標準酸滴定，以甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑指標終點。

三、計算方法

計算公式：ω（N）%=c（V-V0）×0.014×D×100/m

式中：ω（N）：植物全氮的質量分數，%；c：酸標準溶液的濃度，mol/l；V：滴定試樣所用的酸標準液體積，ml；V0：滴定空白所用的酸標準液，ml；0.014：N的摩爾質量，kg/mol；D：分取倍數（即消煮液定容體積V1/吸取測定的體積V2）

年固氮量的計算：根據以上數據可知集安市林業局各樹種根、莖、葉中N含量，年固氮量按植物一年中所進行光合作用的天數計，各種植物的光合作用時間在冬季為6～7h，夏季長達10～11h，春秋季為l0h左右[6]，落葉闊葉樹平均取168.4天；針葉樹不盡相同。冬季取光合作用時間7h，夏季11h，春秋季l0h，可推測植物年固氮量。數據統計采用excell完成，圖像采用sigmaplot10.0完成。

四、結果與分析

表1-1 集安市森林年保氮量（見下表）

五、結論

由表1-1可以看出，集安市林業局所屬轄區內林木固氮量很大，每年共計積累534噸，其中固氮最多的林分為闊葉混交林，固氮量為386噸，超過了其他樹種年固氮量個總和，闊葉混交林固氮能力強的主要原因是集安地區林相以闊葉混交為主，而同樣道理，僅次于闊葉混交林固氮量的是柞樹，柞樹每年的固氮量為67噸，超過了林分年固氮量的10%，這主要和集安地區獨特的山地地貌密切相關，柞樹屬于喜陽樹種，所以集安地區山地陽坡上多以柞樹為主，僅次于柞樹的是落葉松，約為47噸，落葉松和柞樹同屬于固氮能力較弱的樹種，但是由于落葉松作為集安地區過去幾十年的主要造林樹種，導致落葉松在集安地區面積相對較大，從而成為了主要的固氮樹種。

參考文獻

[1]劉萬德等.云南普洱常綠闊葉林演替系列植物和土壤中C、N、P化學計量特征[J].生態學報，2010，30（23）：6581-6590.

[2]劉興詔等.南亞熱帶森林不同演替階段植物與土壤中N、P的化學計量特征[J]，植物生態學報，2010，34（1）：64-71

[3] Vit ousek P M ， Mooney H A， Lubchenco J，et al. Human domination of earths ecosystems [ J ] . Science， 1997， 277：494- 499.

[4] 孫明晨.集安市人參用地綜合效益分析[D]，東北師范大學，；2009

第一作者簡介：李友安，男，1986年12月生，漢族，吉林長春人，林業助理工程師，現主要從事森林資源調查與森林經營管理工作。