防護林窿緣桉營養元素含量與分配的研究

周君元 蔣昌勝

摘要 研究沿海防護林窿緣桉各林齡營養元素含量與分配規律。結果表明，林木器官營養元素含量存在很大的差異，以葉和果的平均含量較高，N、P、K、Ca和Mg的平均含量隨著林分年齡的增大而減少，不同林分5種元素的營養結構基本相同，為N>Ca>K>Mg>P型。林分營養元素的積累量是隨著林齡的增長而增加。不同組分營養元素積累量和生物量的分配明顯不同，N的積累量最大，P的積累最小。樹干的生物量和元素積累量都是隨著林齡的增大而增加，樹冠與之相反，隨林齡的增大而遞減。

關鍵詞 海防林；窿緣桉；營養元素；含量；分配

中圖分類號：S792.39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）03-019-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.007

Abstract The nutrient element content and distribution of Eucalyptus exserta of coastal protection forest were studied. The results showed that the contents of nutrient elements in different organs of trees were different obviously，and the average contents of leaves and fruits were higher. The average contents of N， P， K， Ca and Mg decreased with the increasing of stand age. The nutritional structure of 5 elements in different stands was basically the same，which was N>Ca>K>Mg>P. The accumulation of nutrient elements in Eucalyptus exserta was increased with the increasing of stand age. The accumulation of nutrient elements in different components and distribution of biomass were significantly different， accumulation of N was the largest and accumulation of P was the smallest. The biomass and accumulation of elements in tree trunk increased with the increasing of stand age， while that in tree crown decreased with the increasing of stand age.

Key words Coastal protection forest； Eucalyptus exserta； Nutrient element； Content； Distribution

窿緣桉作為華南沿海陸上沿海防護林，不僅具有防風固沙、保持水土、涵養水源的功能，對于沿海地區防災、減災和維護生態平衡起著獨特而不可替代的作用。但長期大規模的發展窿緣桉，并采取短輪伐制，人工林連栽，致地力衰退、林分產量下降的問題日趨突出。無論是地力的衰退，還是林分生產力的下降，都與林木對養分的吸收、積累及分配有關。開展沿海防護林窿緣桉營養元素含量與分配規律的研究，對于研究林地退化、生產力下降的原因，具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 樣地的自然環境及概況

研究樣地位于廣西合浦縣山口林場水經沖工區2林班。山口林場地處廣西合浦縣東面，西南臨北部灣，位于粵桂兩省三縣交界處，地理坐標21°29′24″～21°41′34″N，109°36′37″～109°45′37″E。山口林場屬于濱海平原臺地，沖積平原，地勢平坦，海拔10～50 m，坡度在5°左右。山口林場地處低緯度，屬北熱帶季風區，太陽輻射強，且受海洋性氣候影響，冬無嚴寒，夏少酷暑，年平均氣溫22.3℃，年總積溫8 139.5℃，年均降雨量1 675 mm，且分布不均，夏季（6—8月）雨量占年總降雨量的60%，春季（3—5月）、秋季（9—11月）兩季雨量相近，各占年總降雨量的18%和17%，冬季（12月至翌年2月）雨量只占年總降雨量的5%，干濕季明顯。年均相對濕度83%，日照總時數約1 800 h，年平均風速 3.6 m/s。山口林場處在臺風登陸的主要路徑，是臺風影響的重災區，土壤為淺海沉積母質發育的沙質磚紅壤，土層深厚，一般在1 m以上，表土層薄，肥力低下，有機質含量平均只有0.5%左右，多含細沙，透水性好，土壤干瘦。

研究樣地為連續種植4代的窿緣桉純林，樹種為山口林場選育的良種窿緣桉83002，采用機耕整地挖大坑，規格：長×寬×高為50 cm×50 cm×40 cm，以鹽場曬場泥皮作基肥，施肥量每坑9 kg。造林后的2個月左右雨后施第1次肥，每株施尿素50 g和鉀肥25 g，第2次施肥在8月，施進口復合肥75 g/株。樣地林分概況詳見表1。

1.2 林木樣品采集與測定方法

在測定林分生物量的同時，取各組分混合樣品進行室內元素分析。氨用重鉻酸鉀-濃硫酸消化后用堿解法測定，其余元素經干法灰化鹽酸溶解后，磷用鉬銻抗比色法以721分光光度計測定，鉀用火焰光度計測定，鈣、鎂用原子吸收分光光度計測定。

2 結果與分析

2.1 林木各器官的營養元素含量

從表2可見，N、P、K、Ca、Mg 5種營養元素在各器官的平均含量以機能旺盛的同化器官的葉最高，而以活性較弱的干材的營養元素含量最低。從單種營養元素來看，N、Ca和Mg均以葉的含量最高，P 以葉枝最高，K以果最高。按各營養元素含量的大小排序，窿緣桉83002 5種營養元素的結構為： N>Ca>K>Mg>P，與普通窿緣桉、雷林1號桉的營養結構相似。

2.2 不同器官營養元素含量隨林齡的變化

生物量以不同徑級平均木重量總和乘以樣地面積上林木胸高斷面積與各徑級平均林木胸高斷面積總和之比[W=∑w·（G/∑g）]計算。植物器官各元素平均含量以各器官生物量加權得到。

從表3可見，在5種營養元素中窿緣桉83002各器官N、P、K的平均含量隨著林齡的增大而減少，Mg的變化相反，隨林齡增大呈遞增趨勢，Ca的變化比較特別，這種現象在葉片中表現得最為明顯。窿緣桉83002各器官5種營養元素平均含量結構與林木總量的營養結構（N>Ca>K>Mg>P）無明顯差異，其營養結構隨年齡的增長也無明顯變化。

2.3 林分營養元素的積累量及其分配

根據林木各器官營養元素含量及其生物量計算出林分的營養元素積累量。從表4可見，窿緣桉83002，1年生林分的營養元素積累量為87.621 kg/hm2，4年生為313.657 kg/hm2，9年生相應為669.309 kg/hm2。各器官中5種營養元素積累量最大的器官在不同林齡的林分中有所不同。在幼年期（1年）以葉片的元素積累量最高，中年期（4年）和成熟期（9年）則以干材的元素積累量最大，前者以葉片的營養元素含量較高為特征，后兩者以干材的生物量較大為特征。

從3個林分平均可見，N、P、K、Ca和Mg 5種營養元素的平均積累量分別是 203.376、9.098、42.686、79.027和22.675 kg/hm2，窿緣桉83002林分對N的積累量相當高，占5種元素總積累量的56.91%，因此，桉樹林培育中不斷補充N素十分重要。

窿緣桉83002林分器官生物量與其營養元素積累量的分配，樹冠生物量和營養元素的積累量分配都是隨著林分年齡的增加而減少。1年生林分樹冠生物 （葉+葉枝+光枝）占林分生物量的26.62%，而其營養元素積累量占林分總積累的72.42%；4年生和9年生林分其比例明顯下降，其比值相應為5.77%、52.84% 和11.57%、55.70%，樹干（干材+干皮）的情況與樹冠的平衡，生物量和營養元素的積累量都是72%左右。即1年生時，樹干生物量占林分生物量的72.69%，4年生占73.66%和9年生占71.56%。

根系生物量的比值隨林分年齡的變化比較穩定，變化區間為15%～18%，而營養元素積累量的比例隨年齡變化也呈增加趨勢。

3 結論與討論

（1）窿緣桉83002林木各器官的5種營養元素含量以同化器官的葉子較高，其次是果實和著生葉片的幼枝，干材各元素的含量均較低。N、P、K、Ca和Mg 5種元素的平均含量大體上隨著林分年齡的增加而減少，但不同林分營養元素結構均相同，屬N>Ca>K>Mg>P型。

（2）窿緣桉83002林分營養元素的積累量是隨著林齡的增長而增加，不同林分各元素積累量的排序，1年生林分為N>Ca>K>P>Mg，5年生林分和9年生林分與1年生的稍有差異，為N>Ca>K>Mg>P。

（3）不同組分營養元素積累量和生物量的分配規律不同，樹干的生物量和元素積累量都是隨著林齡的增大而增加，樹冠的與之相反，隨林齡的增大而遞減。

（4）窿緣桉83002營養元素的積累和分配規律主要是由不同器官的生理活性和生物量的積累方式分配規律決定的。隨著林分年齡的增大，葉片中N、P和K含量的減少，可能是林分生長量開始下降的征兆。

（5）窿緣桉83002生長前期（1～4年）應多施N和K，有利林木生長，提高林木蓄積量。

參考文獻

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責任編輯：鄭丹丹