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海岸沙地5个造林树种幼林的养分与能量特征

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1 引言

1.1研究背景

1.2 沿海防护林树种特性及其应用概况

1.2 森林生物量测定

2.材料与方法

2.1研究区概况

2.2 试验地概况

2.3 研究方法

3 结果与分析

3.1 参试树种幼林生长量及土壤理化性质

3.2 各树种幼林生物量

3.3 不同造林树种幼林的碳贮量

3.4 不同树种幼林养分含量

3.5 幼林的养分积累及养分利用效率

3.6不同树种幼林的能量特征

4 结论与讨论

4.1 结论

4.2 讨论与建议

参考文献

致谢

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摘要

沿海防护林是海岸带的重要生态屏障，在提高社会和生态效益等方面发挥着巨大的作用。木麻黄是我国东南沿海防护林体系的当家树种，具有速生、抗风性强、抗沙埋、耐盐碱、抗干旱、轮伐期短等优点，但长期多代连续栽植出现了生长势下降、保存率降低和二代更新难等问题，由于树种单一造成地力衰退、生产力下降和病虫害严重等状况，因此筛选适合海岸带恶劣生境的树种，改变木麻黄单一树种经营，探索一个多树种混交的沿海防护林具有重要意义。本文研究了福建省惠安赤湖林场的5个造林树种（大叶相思Acacia auriculiformis、厚荚相思Acacia crassicarpa、白千层Melaleuca quinquenervia、短枝木麻黄亚种Casuarina equisetifolia variation、短枝木麻黄Casuarina equisetifolia））的5年生幼林单株生物量和林分生物量，单株碳含量和林分碳贮量，树种营养元素含量和林分营养元素积累量，树种的养分利用效率与热值，比较并分析了五个树种在生物量、碳贮量和养分及能量利用方面的差异，旨在对沿海防护林的可持续健康发展提供理论依据，结果表明：
　　1.不同树种幼林的单株及林分生物量、净第一生产力大小为短枝木麻黄＞厚荚相思＞短枝木麻黄亚种＞大叶相思＞白千层。5个造林树种根系发达，占整株生物量的比例在8.03％～18.72%，其中白千层单株根系生物量所占比例最大，短枝木麻黄最小。根系生物量主要分布在主根部分，所占比例为63.23%～83.53%。各组分的生产力以树干最大，树叶次之，中根最小。
　　2.各造林树种的平均碳含量大小趋势为白千层（47.31%）＞大叶相思（46.69%）＞短枝木麻黄亚种（46.11%）＞厚荚相思（46%）＞短枝木麻黄（45.94%）。各树种碳含量差异不显著。树种碳贮量的大小排序为短枝木麻黄（52.33 t/hm2）＞厚荚相思（47.92 t/hm2）＞短枝木麻黄亚种（25.99 t/hm2）＞大叶相思（9.82 t/hm2）＞白千层（8.34 t/hm2）。
　　3.不同树种幼林各组分中树叶、细根的大量元素含量比其他组分高；细根微量元素含量明显高于其它组分；除白千层树干以外，各树种树干的微量元素明显低于其它组分。地上部分大量元素含量高于地下部分；地下部分微量元素含量明显高于地上部分。大叶相思和厚荚相思的N含量高于其它树种。大叶相思树叶的含N、P、K量最高；短枝木麻黄细根的Ca含量最高。白千层各组分Mn元素含量明显高于其它树种；细根中Fe元素含量明显高于其它组分，地下部分各组分Fe元素含量明显高于地上部分；Zn元素主要分布在树叶和细根中；Cu元素在细根中的含量相对较高。大量元素在五个树种中的含量大小趋势均为 N＞Ca＞K＞Na＞Mg＞P，微量元素为Fe＞Mn＞Cu＞Zn，；五个树种的养分含量大小趋势为大叶相思＞白千层＞短枝木麻黄亚种＞厚荚相思＞短枝木麻黄。
　　4.各树种幼林养分积累总量大小趋势为厚荚相思（1458.75 kg/hm2）＞短枝木麻黄（1367.34kg/hm2）＞短枝木麻黄亚种（897.1kg/hm2）＞大叶相思（443.34kg/hm2）＞白千层（314.15kg/hm2）。各树种受 P限制明显。不同树种养分利用效率高低排序为短枝木麻黄＞厚荚相思＞短枝木麻黄亚种＞白千层＞大叶相思。短枝木麻黄的N、P、Na、K、Mg、Zn元素的利用效率最高；厚荚相思的Ca、Mn元素利用效率最高。
　　5.不同树种幼林的能量由大到小排序为短枝木麻黄（1628.15GJ·hm-2）＞厚荚相思（1482.45 GJ·hm-2）＞短枝木麻黄亚种（828.88GJ·hm-2）＞大叶相思（316.56GJ·hm-2）＞白千层（309.41GJ·hm-2），最大值短枝木麻黄的能量是最小值白千层的5.26倍。树干所占的比例最大，在48.19%～56.21%之间。
　　从幼林的试验结果来看，短枝木麻黄、厚荚相思、短枝木麻黄亚种的保存率高，生物量高，在林分生产力、碳贮量、养分积累特性以及能量特征方面优势明显，说明短枝木麻黄和厚荚相思早期生长速度较快，对恶劣的海岸带沙地环境的适应性较强，是海岸带沙地造林较为适宜的材料。

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