袋控施肥對短輪伐杉木生長效應(yīng)及其碳、氮、磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征的影響.pdf

1、杉木作為我國南方山地特有的速生豐產(chǎn)造林樹種之一，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮重要作用，對緩解我國木材供需矛盾作出了突出貢獻(xiàn)，然而在人工林種植面積不斷增加的同時(shí)，不規(guī)范的育林措施和多代杉木林連續(xù)種植引起的林地水、肥、土的流失等退化問題日漸突顯，再加上杉木人工純林枯枝落葉養(yǎng)分含量較低且養(yǎng)分循環(huán)周期較長，致使人工林的地力和生產(chǎn)力進(jìn)一步下降。
　　近年來，關(guān)于林木施肥的研究較多，但對杉木人工林的施肥試驗(yàn)較少，且施肥方式也為傳統(tǒng)的溝施為主，未對施肥方式

2、進(jìn)行創(chuàng)新。有鑒于此，本研究通過以杉木中心產(chǎn)區(qū)福建省順昌洋口國有林場做為研究場所，進(jìn)行袋控施肥試驗(yàn)，連續(xù)多年對樣地杉木進(jìn)行每木檢尺，同時(shí)考慮不同施肥處理的變異性，以及對各個(gè)施肥處理的杉木針葉和土壤的營養(yǎng)因子元素進(jìn)行分析，得出不同處理的杉木養(yǎng)分含量、杉木針葉和土壤的C、N、P含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征，對杉木的生長情況進(jìn)行診斷，明確施肥對杉木林地土壤環(huán)境的改良作用，減少肥料的浪費(fèi)和對環(huán)境的污染，同時(shí)增加杉木人工林的蓄積量，縮短輪伐期，提高人工

3、林預(yù)期的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為我國林業(yè)研究和生產(chǎn)提出科學(xué)的指導(dǎo)性意見和建議。主要研究結(jié)果如下：
　?、袷┓蕦ι寄救斯ち稚L的影響
　　1)施肥后第1年，AK8和BK6的樹高年增長量最大，分別為2.41和2.39 m，AK10處理胸徑的生長效果最佳，較CK增幅達(dá)10％，其中初始樹高顯著影響第1年杉木人工林樹高的年增長；施肥后第2年，除AK8以外其他施肥處理當(dāng)年樹高增長量均高于CK，增幅在9~35%之間；施肥后第3年，樹高年增為1.63~

4、2.07 m，其中AK6的增幅最大，達(dá)到122.4%；施肥后第4年BK6處理的樹高年增長量與CK之間達(dá)到顯著差異水平。
　　2)由于受到初始杉木樹高和胸徑因子的影響，施肥后第2年蓄積年增長變化量不大；從第3年開始，人工林的蓄積量明顯增加，其中AK8處理較CK處理增幅最大，達(dá)29.3%。施肥可明顯提高杉木苗木指標(biāo)的生長量，AK8處理連續(xù)4年的年增長量最大，達(dá)35.31 m3·hm-2，較空白對照處理高26.5%，15 cm深度處理的

5、年增長量為32.28 m3·hm-2，高出CK處理15.6%，較25 cm深度處理高5.8%；8孔處理年增長量為33.03 m3·hm-2，高出10孔處理7.7%，較6孔處理超出10.1%。從施肥方式的效果來看，袋控>溝施>CK，同時(shí)袋控處理的年蓄積增長量也高于溝施處理；從施肥孔數(shù)的效果來看，10孔和8孔處理優(yōu)于6孔；從施肥深度來看，15 cm的處理優(yōu)于25 cm。綜合分析，AK8施肥處理可提高杉木的蓄積量，提前使人工林郁閉，縮短輪伐期

6、，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的預(yù)期目標(biāo)。
　?、蚴┓蕦ι寄救斯ち滞寥牢锢硇再|(zhì)的影響
　　1)土壤自然含水率隨土層的深度增加呈現(xiàn)降低的趨勢，施肥后處理間每年的含水率變化幅度較小，表明降水量是影響自然含水率的主要因素，施肥對其的影響不顯著。
　　2)施肥后第2年8個(gè)處理低于CK處理1.4~5.4%，施肥后第3年低于為CK的4.6~4.8%。BK6處理容重與CK處理達(dá)到了顯著相關(guān)（P＜0.05），25 cm深度的處理可改善土壤結(jié)構(gòu)，降

7、低土壤容重。
　　3)施肥處理可提高土壤的總孔隙度與毛管孔隙度。施肥后第2年0~20 cm土層土壤總孔隙度和毛管孔隙度均增加了2%，20~40 cm土層土壤則提高了4~7%。
　　Ⅲ施肥對杉木人工林土壤化學(xué)性質(zhì)的影響
　　1)隨著土層深度的增加，土壤pH值也逐漸增加。從施肥方式來看，25 cm深度的施肥處理比其他處理效果更佳，能緩解杉木林地土壤酸化的狀況。
　　2)施肥可有效的提高杉木幼齡的有機(jī)質(zhì)含量，施肥后第4

8、年呈降低趨勢，符合杉木人工林的有機(jī)質(zhì)含量隨著林齡的增長而下降的自然規(guī)律。從施肥方式來看，袋控優(yōu)于傳統(tǒng)撒施；施肥深度來看，25 cm深度的效果優(yōu)于15 cm。
　　3)肥料施入后土壤的速效成分均有增加，隨著肥效的損耗，速效養(yǎng)分的含量逐漸下降。
　?、羰┓蕦ι寄救斯ち稚鷳B(tài)化學(xué)計(jì)量特征的影響
　　1)2012至2015年0~20 cm土層中所有處理的C、N、P含量均低于全國土壤平均值（24.56 mg·g-1、1.88 mg

9、·g-1、0.78 mg·g-1）。肥料的施入可提高林地土壤中養(yǎng)分的濃度水平。其中施肥后第1年，土壤有機(jī)碳8個(gè)施肥處理均高于空白對照，增幅在3.2~28.0%，從施肥深度看，土壤有機(jī)碳15 cm的施肥深度處理優(yōu)于25 cm，2014年之后土壤有機(jī)碳25 cm的施肥深度處理優(yōu)于15 cm，說明25 cm深度的肥效逐漸顯現(xiàn)出來；2012年全氮中AK10與CK達(dá)到了極顯著差異水平，與BK10為顯著差異，施肥后第3年，全氮8孔的要優(yōu)于其他孔數(shù)和

10、傳統(tǒng)撒施的施肥處理；施肥后第1年全磷8個(gè)施肥處理均高于CK，增幅在2.6~25.8%，其中BK6和AK10與CK達(dá)到了0.05的顯著水平，BK10達(dá)到了0.01的極顯著差異水平，施肥后第4年，BK10處理全磷含量最高，為0.31 g·kg-1。
　　2)施肥后第1年土壤C:N介于11.90~18.27，土壤C:P介于35.27~48.80，土壤N:P處理AK10與CK達(dá)到了0.01極顯著差異水平。施肥后第2年，土壤C:N介于11.

11、04~14.93，其中土壤C:P介于35.13~52.69，BK10處理為最小值，其中N:P介于3.19~3.65，AK6為最大值，BK10處理為最小值。
　　3)杉木人工林針葉的碳氮磷含量均隨著時(shí)間的增長，其數(shù)值在下降，這也符合一般林木生長的規(guī)律。施肥后第3年，針葉有機(jī)碳AK10處理與CK達(dá)到了0.01極顯著負(fù)相關(guān)水平，BK8與CK呈負(fù)顯著關(guān)系；全氮所有施肥處理均高于空白對照，從施肥深度來看，15 cm明顯優(yōu)于25 cm，從施肥