林分結(jié)構(gòu)對杉木人工林土壤磷功能組分與營養(yǎng)器官氮磷化學(xué)計量比的影響.pdf

1、杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國南方重要的造林樹種，目前高密度單一栽培易導(dǎo)致土壤肥力衰退，林地生產(chǎn)力下降。氮(N)和磷(P)是植被生產(chǎn)力的限制因子，且南方紅壤區(qū)鐵、鋁含量高，易造成P的固定與失活，加重了該區(qū)P對杉木生產(chǎn)力的限制。目前林分結(jié)構(gòu)（如不同密度，杉闊混交等）對杉木人工林土壤P轉(zhuǎn)化及其器官N、P含量的影響特征還不明確，嚴(yán)重制約了杉木人工林的可持續(xù)經(jīng)營及其生態(tài)功能的發(fā)揮。本研究以緯度相似的福建三明和湖南會

2、同為研究地點，選擇生長在不同密度人工純林（低、中、高）和杉闊混交林中的杉木為研究對象，采集根際和非根際土，通過Hedley磷素分級法，揭示杉木在不同林分結(jié)構(gòu)下，土壤P功能組分的轉(zhuǎn)化過程及其根際效應(yīng)差異，采用Strahler枝葉分級法剖析杉木枝葉養(yǎng)分動態(tài)、養(yǎng)分回收效率和主要營養(yǎng)器官生態(tài)化學(xué)計量比對不同林分結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，以期為杉木林結(jié)構(gòu)優(yōu)化和永續(xù)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下:
　　(1)林分結(jié)構(gòu)顯著影響杉木根際土壤全P含量，整體趨勢表

3、現(xiàn)為混交林與低密度＞中密度＞高密度（P＜0.05）。此外，不同林分密度顯著影響根際速效P、緩效P、蓄閉P，其中表現(xiàn)為高密度＞低密度＞中密度;且與純林相比，混交林杉木根際速效P和蓄閉P顯著增加，福建和湖南地區(qū)分別高了98％、52％和44％、53％。
　　(2)純林和混交林中杉木土壤全P、有效P、速效P和緩效P的根際效應(yīng)均表現(xiàn)為正效應(yīng)。在純林中，杉木土壤速效P的根際效應(yīng)表現(xiàn)為中密度＜高密度;與純林相比，杉闊混交林中土壤速效P的根際效應(yīng)

4、顯著增強。但其它P功能的根際效應(yīng)在不同林分結(jié)構(gòu)中差異不顯著。
　　(3)在不同密度純林中，杉木二年生枝葉N、P含量和N/P比表現(xiàn)為中密度＜低密度和高密度，混交林中杉木二年生枝葉N、P含量顯著低于純林;一年生枝葉N、P含量和N/P在各密度之間差異不顯著。總體來看，杉木葉N含量在13.72～17.91 g/kg，杉木葉P含量在1.21～1.90 g/kg，杉木葉N/P比在7.73～11.22之間。
　　(4)不同林分結(jié)構(gòu)顯著影響

5、杉木葉N回收效率，杉木葉P回收效率沒有受到林分結(jié)構(gòu)的影響。杉木在低密度和高密度純林中具有較高的N回收效率，具體分別為51％和52％，且混交林中杉木葉N的回收效率比純林高36％。
　　綜上所述，高密度林分下，杉木土壤P的根際效應(yīng)增強，通過增加土壤有效P含量以滿足杉木對P需求，而在混交林中，杉木土壤不僅表現(xiàn)出更強的根際效應(yīng)，提高對土壤P的轉(zhuǎn)化和利用，同時會增加枝和葉N養(yǎng)分回收，促進自身養(yǎng)分的補償，從而提高杉木對N、P養(yǎng)分的吸收利用效率