尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根生物量的研究

牙湘湘,劉松林,唐青梅

(廣西國有黃冕林場,廣西柳州545600)

尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根生物量的研究

牙湘湘,劉松林,唐青梅

(廣西國有黃冕林場,廣西柳州545600)

通過對廣西黃冕林場6年生尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根的生物量含量進(jìn)行研究,結(jié)果表明:尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根在春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)的生物量分別為0.576、0.765、0.624、0.391 t hm-2和0.416、1.482、1.256、0.288 t hm-2,年平均分別為0.589和0.861 t hm-2,兩樹種細(xì)根生物量的季節(jié)變化基本一致,均為夏季＞秋季＞春季＞冬季,但厚莢相思的季節(jié)變化幅度明顯大于尾巨桉。

尾巨桉;厚莢相思;細(xì)根;生物量

細(xì)根通常是指直徑＜2 mm的根,包括菌根。樹木根系的垂直分布因樹種、林齡、土壤水分、養(yǎng)分和物理性質(zhì)、地下水位等因素的不同而各異。細(xì)根生物量的垂直分布模式為:隨著土層加深細(xì)根生物量分布逐漸減少[1]。樹木或者林分50%左右細(xì)根位于30 cm土層內(nèi),且多集中于枯落物層和10 cm以上的礦質(zhì)土壤表層,很多研究結(jié)果均遵循這一規(guī)律[2-4]。

關(guān)于細(xì)根的研究內(nèi)容集中在死、活生物量的分布模式,細(xì)根的生產(chǎn)及周轉(zhuǎn),細(xì)根的分解,根呼吸以及細(xì)根在生態(tài)系統(tǒng)C分配及循環(huán)中的作用等方面。這些方面與環(huán)境因子(如養(yǎng)分、水分和溫度等)的關(guān)系也是細(xì)根研究的重要內(nèi)容[5]。而關(guān)于細(xì)根養(yǎng)分動態(tài)的研究已有一些報(bào)道[6],但所研究的營養(yǎng)元素主要是氮、磷元素,涉及鉀元素的研究極少,而有關(guān)鈣、鎂元素的研究至今未見報(bào)道。由于鉀、鈣和鎂元素對林木生長發(fā)育有著重要的作用,因此,研究細(xì)根中鉀、鈣和鎂元素的含量無疑對闡明林木的養(yǎng)分吸收機(jī)制,為林木的合理經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。

尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)是尾葉桉(Eucalyptus urophylla)和巨桉(Eucalyptus grandis)的雜交種,綜合了尾葉桉和巨桉的優(yōu)良品質(zhì),是近年來華南地區(qū)種植面積較大的優(yōu)良桉樹品種。尾巨桉不僅繼承了親本速生豐產(chǎn)的特性,而且多數(shù)的品系在生長、抗逆性方面比親本表現(xiàn)更為優(yōu)良。

厚莢相思(Acacia crassicarpa)又名粗果相思,屬含羞草科,為常綠喬木,材質(zhì)堅(jiān)硬,樹皮暗灰褐色,深溝直裂,內(nèi)樹皮紅色,纖維狀。喜光喜溫,不耐寒,具根瘤,能固定大氣中的游離態(tài)氮以改良土壤,適應(yīng)性強(qiáng),耐干旱,又耐鹽漬,生長較快,萌生力較強(qiáng)。分布區(qū)最冷月平均溫度15～22℃,最熱月平均溫度31～34℃,年降雨量1 000～3 500 mm。

1 研究方法

1.1 試驗(yàn)地的設(shè)置和細(xì)根生物量的測定

在尾巨桉和厚莢相思人工林中選擇立地條件相似地段,設(shè)置10 m×10 m的標(biāo)準(zhǔn)地各3個(gè),于2008年4月(春)、7月(夏)、10月(秋)和2009年1月(冬)分別在各標(biāo)準(zhǔn)地用內(nèi)徑為5 cm的土鉆在樣地內(nèi)順等高線走“S”形等距離采集0～40 cm土樣,帶回室內(nèi)在1 mm網(wǎng)篩上沖洗,撿出粗度≤2 mm的根系(即細(xì)根),漂洗干凈、風(fēng)干后裝入帆布袋中于85℃烘箱中烘至恒重,測定含水量,計(jì)算細(xì)根干質(zhì)量。

1.2 細(xì)根樣品的處理與營養(yǎng)元素分析

細(xì)根樣品的處理:將已經(jīng)85℃烘至恒重的細(xì)根樣品用微型植物樣品粉碎機(jī)粉碎,并通過0.5 mm篩孔,然后裝入玻璃瓶中保存?zhèn)溆谩?/p>

2 結(jié)果分析

從圖1可見,尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根生物量在季節(jié)動態(tài)上存在明顯差異,兩者均表現(xiàn)為單峰型,峰值出現(xiàn)在夏季,其次為秋季和春季,最低值出現(xiàn)在冬季。在春季,厚莢相思細(xì)根的生物量為0.416 t hm-2,略低于尾巨桉(0.576 t hm-2);到了夏季,雖然兩樹種細(xì)根的生物量都有所上升,但是厚莢相思細(xì)根生物量上升的速度很快,明顯超過了尾巨桉細(xì)根生物量的上升速度,且其生物量為1.482 t hm-2,幾乎是尾巨桉(0.765 t hm-2)的兩倍;到了秋季兩樹種細(xì)根的生物量都是下降,下降的幅度也差不多,厚莢相思細(xì)根生物量為1.256 t hm-2,還是大于尾巨桉(0.624 t hm-2);到了冬季,厚莢相思和尾巨桉細(xì)根生物量分別為0.288 t hm-2和0.391 t hm-2,可見厚莢相思細(xì)根生物量要比尾巨桉下降的幅度大很多。

圖1 尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根生物量的季節(jié)變化

尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根生物量的這種變化規(guī)律,一方面由其各自的生物學(xué)特性決定,在尾巨桉和厚莢相思的生長初期(4月)至生長旺盛期(7月),地上部分迅速生長,為了滿足地上部分迅速增長的養(yǎng)分需求,植物具有相應(yīng)的適應(yīng)機(jī)制,以最大量的根系參與養(yǎng)分吸收,因此生長旺盛期活細(xì)根生物量最大,到生長季后期,樹木生長減慢,逐漸進(jìn)入休眠期,根系也如地上部分一樣凋落歸還,根系死亡量增大,活細(xì)根生物量最小;另一方面,根系生物量的這種動態(tài)還與氣候狀況、特別是水分狀況密切相關(guān),由于5—7月降雨量較大,林地含水量較高,因而根系生長量增加,而在8月之后,持續(xù)的高溫少雨不利于細(xì)根的生長,細(xì)根死亡量增大,根生物量減少。

3 結(jié)論與討論

3.1 植物細(xì)根生物量會隨著季節(jié)、生長期以及降雨量等因素的變化有很大的變化,尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根生物量更是說明了這一點(diǎn)。這兩樹種的生物量在季節(jié)動態(tài)上存在明顯差異,兩者均表現(xiàn)為單峰型,都是峰值出現(xiàn)在夏季,其次為秋季和春季,最低值出現(xiàn)在冬季。但是與厚莢相思相比,尾巨桉細(xì)根生物量在四個(gè)季節(jié)中的變化幅度較小,夏季細(xì)根生物量(0.765 t hm-2)不到冬季(0.391 t hm-2)的兩倍;而厚莢相思細(xì)根的變化幅度很大,在夏季細(xì)根生物量(1.482 t hm-2)是冬季(0.288 1 t hm-2)的將近六倍。

4.2 尾巨桉和厚莢相思人工林細(xì)根生物量的這種變化規(guī)律和其波動的差距,一方面由其各自的生物學(xué)特性決定,都是在生長季初期(4月)至生長旺盛期(7月),以最大量的根系參與養(yǎng)分吸收而使細(xì)根生物量最大;另一方面還與氣候狀況、特別是水分狀況密切相關(guān),在降雨量較大的5—7月,林地含水量較高,因而根系生長量增加,而在8月之后,持續(xù)的高溫少雨不利于細(xì)根的生長,細(xì)根死亡量增大,故而細(xì)根生物量也就減少。

[1]楊玉盛,陳光水,林鵬,等.格氏拷天然林與人工林細(xì)根生物量、季節(jié)動態(tài)及凈生產(chǎn)力[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2003,23(9):1719-1731

[2]李凌浩,林鵬.武夷山甜儲林細(xì)根生物量和生長量研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1998,9(4):337-344

[3]廖利平.杉木、火力楠純林及混交林細(xì)根周轉(zhuǎn)的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1995,6(1):7-10

[4]溫志達(dá),魏平,孔國輝,等.鼎湖山南亞熱帶森林細(xì)根生產(chǎn)力與周轉(zhuǎn)[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),1999,23(4):361-369

[5]劉波.亞熱帶常綠闊葉林細(xì)根生物量及根系呼吸的研究[D].中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫,2008

[6]蔣宗塏.福建柏和杉木人工林細(xì)根N、P養(yǎng)分含量動態(tài)[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,22(4):107-111

Biomass Dynamics of Fine Roots for Eucalyptus urophylla×E. grandis and Acacia crassicarpa Plantations

Ya Xiangxiang,Liu Songlin,Tang Qingmei
(Guangxi State-Owned Huangmian Forest Farm,Liuzhou 545600,China)

The biomass of the fine roots for six-year-old Eucalyptus urophylla×E.Grandis and Acacia crassicarpa plantations in Guangxi State-Owned Huangmian Forest Farm were studied.Result shows that he biomass of the fine roots for Eucalyptus urophylla×E.grandis and Acacia crassicarpa in spring,summer,autumn&winter is 0.576, 0.765,0.624,0.391 t hm-2and 0.416,1.482,1.256,0.288 t hm-2respectively;their annual biomasses of the fine roots are 0.589,0.861 t hm-2respectively.The seasonal variation of biomass of fine roots for the two species is unanimous,their descending order all are summer＞autumn＞spring＞winter,but the variation of biomass for A-cacia crassicarpa at different seasons is more obvious than that of Eucalyptus urophylla×E.grandis.

Eucalyptus urophylla×E.grandis;Acacia crassicarpa;fine root;biomass

S792.39

:A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.11.019

1005-5215(2015)11-0051-02

2015-09-08

牙湘湘(1987-),女,廣西鳳山人,大專,助理工程師,現(xiàn)從事營造林技術(shù)管理工作.