錐栗人工林生態系統養分特征和生物循環的研究

翁國旺

(福建省南平市建陽區林業科技中心,福建 南平 354200)

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錐栗人工林生態系統養分特征和生物循環的研究

翁國旺

(福建省南平市建陽區林業科技中心,福建 南平 354200)

摘要：指出了錐栗作為南平鄉土珍貴經濟林樹種與重要特產,在原產地之一的福建省南平市建陽區得到廣泛的人工種植,是獲得國家地理標志保護產品的當地少數農產品之一,給當地群眾帶來了具大的經濟利益。針對錐栗人工林生態系統養分特征和生物循環展開了試驗,通過試驗地進行了測定調查,科學分析了生態系統養分和生物循環特征規律,以期指導錐栗人工栽培措施的應用途徑,從而獲得高產優質的產品。

關鍵詞：錐栗人工林;生態系統;養分特征;生物循環

1引言

錐栗(Castaneahenryi)又名甜栗,俗稱榛子,為殼斗科,栗屬,落葉喬木。錐栗因甜、香、糯,營養豐富,頗受人們的青睞。為了能夠全面的掌握優質高產的錐栗人工林栽培種植方法,南平市建陽區林業科技中心于2010年在建陽區的錐栗人工林中,對處于不同生長發育時期的錐栗設置試驗標準地,定期調查測定,對錐栗人工林在不同生長發育時期的養分特征和生物循環規律進行了總結和分析,以期為錐栗原產地制訂科學栽培措施提供一定的理論依據。

2試驗區概況

試驗區位于福建省南平市建陽區,建陽為中國錐栗之鄉,傳統重點產區,錐栗是當地鄉土珍貴經濟林樹種。本區屬典型的丘陵山區地貌,中亞熱帶季風氣候,溫暖濕潤,年平均氣溫17.5 ℃,最冷月(12～1月)平均氣溫6.7 ℃～7.1 ℃,極端低溫-8.7 ℃,年均有效積溫6 000 ℃,年均降水量1 700 mm,4～6月雨量占全年的50 %,相對濕度82 %,年平均日照時數1 800 h,無霜期280 d。

3試驗方法

3.1試驗地選擇

試驗地海拔300～500m,坡度15～20°土壤為紅壤,微酸性。錐栗人工林選擇經營目標和方式一致,生長發育正常,處于不同生長時期的錐栗人工林,對生態養分以及生物循環進行試驗分析,錐栗人工林的各項種植要素以及環境都基本相同。

3.2試驗設計與指標測定

根據試驗要求設置標準地調查,分別為末結果、結果初期和盛果期林分設置,并確定不同生長時期的樣株觀測,其中每一個試點的樣株均選擇3株進行定點觀測,重復3次。按照一定的試驗標準和規格,對每一個試點基地進行土層取樣,然后進行相應的土壤化學性質測定的實驗研究,從而來分析各試驗基地的生態系統養分特征以及生物循環特征[1]。

3.2.1試驗地樣本植株分析

針對樣本植株試驗的相關標準,將各試驗地中每一植株各部分的樣品進行采集,然后對植株樣品進行烘焙,待冷卻后再將植株碾成粉末狀,使之達到測試標準范圍，再將其保存在試劑瓶中。

3.2.2試驗地土壤樣品分析

試驗地的錐栗種植基地,在進行不同試驗地的土壤養分分析時,需按照標準方法進行烘干和消煮,再按照土壤養分的分析方法進行進一步的測定。

3.3試驗林種植方法

選擇當地優良農家品種類型油榛主栽,嫁接苗定植,配置一定數量花期相近的授粉品種類型,一般人工栽培措施管理。

3.4試驗統計方法

試驗統計方法主要是采用函數統計方法,試驗林種植中所采用的數據都是通過一種函數所表現出來的。

4結果與分析

4.1不同發育時期錐栗人工林生態系統養分特征分析

在未結果期,由于錐栗樹不斷的生長,樹冠也在不斷的擴展,樹葉也變得更加的繁茂。葉片中N元素的含量最多,須根部的P元素含量最高,而樹體的地上部分的K元素濃度最高,Ca的養分濃度變化與K相似。

在結果階段,隨著錐栗樹不斷的長大和樹冠的擴展,使得樹枝也變得更加的茂盛,而N的養分濃度在1～2m處最高,而P在根系中濃度最高的是須根,果實中含K的養分濃度要比果苞更大,而Ca的含量就比較的低。在不同層次的枝和干中的Mg的養分濃度差異不是特別明顯,但是根系中的養分濃度變化最大。

在盛果期,由于樹體開始大量的開花結實,葉片中的各養分濃度也在發生著變化,其中葉片中1～2m處的葉養分濃度最高,而其余器官中的養分濃度與始果初期沒有明顯的變化[3]。其未結果期、盛果期錐栗人工林生態系統養分濃度如表1、表2所示。

表1　未結果期錐栗人工林各部分的養分濃度

表2　盛果期錐栗人工林各部分的養分濃度

4.2不同生長發育時期錐栗人工林生物循環分析

4.2.1未結果期錐栗人工林的生物循環

由于在錐栗樹木生長的過程中,錐栗根系從土壤中吸收養分,然后供給樹體吸收生長發育所需的各項養分,同時也可以依據落葉和落花將養分歸還給土壤,這些吸收和歸還的過程,從一定程度上構成了養分的生物循環。將錐栗人工林試驗地植株從土壤中吸收的養分稱之為吸收量,而落花和落葉則為歸還量,可通過關系式將錐栗人工林的生物循環特征進行表述,吸收量=存流量+歸還量+輸出量。

錐栗人工林在生長的過程中需要大量的元素:N、P、K、Ca、Mg等等。在未結果期中N的吸收量最大,其中存流量和歸還量也是最大值,而且Ca和P的吸收量和存留量以及歸還量平均值都是最小的。從數據結果上分析,未結果時期成為錐栗人工林營養生長期,此時期的錐栗人工林生物循環狀態比較活躍。

4.2.2結果初期錐栗人工林生物循環

錐栗人工林經過一定時間的營養生長之后,逐漸開始進入到結果初期。隨著開花結實,樹木需要的元素在用量上也不斷的增加,而且落花和落葉的營養又能夠補給土壤,實現了生物循環的規律。由于錐栗人工林在結果初期的部分元素含量為現儲存量,需通過年歸還量和年輸出量的總和來確定周轉期。

4.2.3盛果初期錐栗人工林生物循環

由于錐栗人工林在生長的過程中,經過不斷的開花結實,樹體中的各部分已經在進一步生長發育,逐漸開始進入大量開花結果的時期。由于開花結實會消耗大量的養分,各元素之間的生物循環效率不斷的加快,而且錐栗屬于落葉樹種,落葉也含有豐富的營養元素。盛果初期,各元素的循環速率加大,而周轉期則相應的有所消弱。

5結語

錐栗人工林中的養分元素存留量從未果期到盛果期不斷的增大,從一定程度上能夠反映出樹體各部分器官中的養分處于一種逐漸積累的過程。從循環速率的結果來看,從未果期到盛果初期養分各元素呈增大趨勢,而且與樹體各時期的生長規律保持一致性。

錐栗人工林生態系統歸還量的大小是維持系統養分動態平衡的重要因素,養分系統中輸出量的增多是由于果實產量增加所導致,而歸還速率則反映了各個不同生長發育期元素吸收量和歸還量的比率,從一定程度上有效的促進了生態系統中養分元素的吸收。

對錐栗人工林生態系統養分特征和生物循環規律進行研究,能夠更加有利于指導林業的經營,可根據林下植被部分養分的循環特征以及土壤管理,建立適合自身錐栗人工林的營養管理方案。對錐栗人工林生態系統的各生長時期養分特征以及生物循環進行深入的研究,科學合理地掌握和利用錐栗人工林生態系統的各項因子特性,為錐栗人工林的發展提供了可靠的理論依據和實踐依據。

參考文獻：

[1] 夏菁,魏天興,陳佳瀾,等.黃土丘陵區人工林養分循環特征[J].水土保持學報,2010,24(3):89～93.

[2] 楊麗麗,文仕知,何功秀,等.長沙市郊楓香人工林微量元素分布與生物循環特征[J].中南林業科技大學學報,2011,31(12):85～91.

[3] 肖洋,陳麗華,余新曉,等.北京密云2種人工林氮磷鉀的生物循環特征[J].中國水土保持科學,2010,8(4):45～50.

中圖分類號：S664.2

文獻標識碼：B

文章編號：1674-9944(2016)01-0087-02

作者簡介：翁國旺(1963—)，男，福建建陽人,工程師,主要從事經濟林科學技術推廣工作。

收稿日期：2015-11-13