Page 102 - 《广西植物》2020年第2期

２ 期 潘复静等: 不同林龄和密度对马尾松人工林凋落叶养分变化的影响 ２ ３ ９

的降 解 速 率 较 低ꎻ 反 之 则 较 高 ( Ｇａｌｌａｒｄｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ １.２ 研究方法
１９９９)ꎮ 另外ꎬ凋落物 Ｃ ∶ Ｎ ∶ Ｐ 比值对土壤养分的 １.２.１ 样地设置 ２０１８ 年ꎬ选择四种林龄 [ 分别为
积累和土壤微生物的生长具有巨大影响ꎬ并影响到 ６ 年的幼龄林(ＡＦ１)、１７ 年的中龄林( ＡＦ２)、３２ 年
土壤胞外酶的活性ꎬ导致生态系统地上地下的养分 的成熟林(ＡＦ３)和 ５８ 年的过熟林( ＡＦ４)] 和四种
循环速率发生变化( Ｐａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１８)ꎮ 因此ꎬ研究 密度 [分别为 ２ ５００ 株ｈｍ (株间距 ２ ｍ × ２ ｍꎬ
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凋落物 Ｃ、Ｎ 和 Ｐ 等养分含量和生态化学计量比值 ＤＦ１ꎬ低密度林)、３ ３００ 株ｈｍ ( 株间距 １.５ ｍ ×
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的变化ꎬ可以了解不同环境植物凋落物的养分变化 ２ ｍꎬＤＦ２ꎬ中低密度林)、４ ５００ 株ｈｍ ( 株间距
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特征ꎬ掌握生态系统的养分循环特征ꎬ对人工林管理 １.５ ｍ × １.５ ｍꎬＤＦ３ꎬ中高密度林)、６ ０００ 株ｈｍ ￣２
和抚育具有重要的指导意义ꎮ (株间距 １ ｍ × １.６７ ｍꎬＤＦ４ꎬ高密度林)]共 ８ 种林
吴蒙等(２０１４)研究发现马尾松林植物呼吸速 分作为研究对象( 表 １)ꎮ 每个林分中ꎬ在立地条
率和土壤碳通量在不同林龄之间具有一定差异 件、土层厚度、土壤质地和林木长势较一致的区域
性ꎻ合理的林分密度可以提高马尾松林的林下物 选取 ３ 个 ２０ ｍ × ２０ ｍ 的标准样方(样方间隔大于
种多样性和土壤养分含量( 孙千惠等ꎬ２０１８)ꎮ 因 ５０ ｍ)ꎬ均为广西林业科学研究院已经建立的长期
此ꎬ林龄和密度两种不同的营林措施可对马尾松 固定监测样地( 范志伟和杨章旗ꎬ２０１２)ꎮ 本研究
林生态系统的养分循环产生影响ꎮ 本研究基于长 选取的样方共有 ２４ 种ꎮ
期定位试验ꎬ选择马尾松人工林的 ４ 种林龄和 ４ 种 １.２.２ 凋落叶和土壤样品采集 ２０１８ 年 ７ 月( 生长
密度共 ８ 种林分作为研究对象ꎬ收集了未破碎( 降 季)ꎬ每个样方分成 ４ 种 １０ ｍ × １０ ｍ 小区ꎬ在样方
解初期) 和破碎( 降解后期) ２ 个不同降解阶段的 中心点和 ４ 小区的中心点设 ０.５ ｍ × ０.５ ｍ 的小型
凋落叶样品以及对应的土壤表层样品ꎬ详细分析 取样区ꎬ分 ２ 种不同的分解程度进行采样:(１) 未
了凋落叶和土壤的 Ｃ、Ｎ 和 Ｐ 的含量和比值及其之 破碎凋落叶是新鲜凋落和凋落时间不长的部分ꎬ
间的关系ꎮ 本研究主要目的在于:(１) 探讨不同林 是凋落物层的上层ꎬ其养分含量可代表凋落叶的
龄和密度马尾松人工林凋落叶的 Ｃ、Ｎ 和 Ｐ 的含量 初始质量ꎻ(２)破碎凋落叶是凋落时间较长且与土
和比值状况ꎻ(２) 分析两个不同降解阶段[ 未破碎 壤相接触的已碎裂的部分ꎬ是凋落物层的下层ꎮ ５
(凋落物上层) 和破碎( 凋落物下层)] 的凋落叶养 个小型取样区的凋落物样品进行充分混合形成样
分含量和比值的差异ꎬ探讨马尾松人工林凋落叶 方混合样ꎬ共得到凋落物样品 ４８ 个( 未破碎和破
不同降解阶段的养分变化ꎮ 通过以上研究ꎬ初步 碎凋落叶样品各 ２４ 种)ꎮ 每个样品用四分法取原
掌握不同营林措施马尾松人工林生态系统的养分 样约 １００ ｇꎬ先在 ６５ ℃ 下烘干至恒重ꎬ然后取烘干
循环状况ꎬ为马尾松人工纯林的经营管理提供科 样粉碎过 ０.１５ ｍｍ 筛(１００ 目)ꎬ保存备用ꎮ
学的理论依据ꎮ 在每个凋落物取样点的下方采集 ０ ~ ２０ ｃｍ 的
表层土壤样品ꎬ将 ５ 个采样点的样品充分混匀成
１ 研究区概况与研究方法 一个表层土混合样ꎮ 采集到的土壤样品装入塑料

袋ꎬ并放入冰盒中保存ꎬ迅速带回实验室进行处
１.１ 研究区概况 理ꎮ 土壤样品中的细根碎屑被全部挑出ꎬ过 ２ ｍｍ
研究区位于广西壮族自治区南宁市横县北部 筛(１０ 目)ꎬ风干ꎬ研磨ꎬ过 ０.８５ ｍｍ 筛(２０ 目) 和
的镇 龙 林 场ꎬ 地 理 位 置 为 １０９° ０８′—１０９° １９′ Ｅ、 ０.１５ ｍｍ 筛ꎬ用于土壤养分含量的测定ꎮ
２３°０２′—２３°０８′ Ｎꎬ海拔为 ４００ ~ ７００ ｍ 之间ꎬ以低 １.２.３ 凋落叶和土壤样品分析 凋落叶样品称取
山丘陵地形为主ꎻ土壤类型主要是酸性或微酸性 ０. ０１５ ｇ 凋 落 物 样 品 ( 精 确 到 ０. ０００ １ ｇ )ꎬ 用
的赤红壤(ｐＨ ３.７２ ~ ４.１４ꎻ表 １)ꎻ林场经营总面积 ＫＣｒ Ｏ －Ｈ ＳＯ 氧化法测定全碳含量ꎻ称取 ０.４ ｇ 凋
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达到 ６ ０６９.９ ｈｍ ꎬ主要种植树种为巨尾桉( Ｅｕｃａ￣ 落物样品(精确到 ０.０００ １ ｇ)ꎬ用 Ｈ ＳＯ －Ｈ Ｏ 氧化
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ｌｙｐｔｕｓ ｇｒａｎｄｉｓ)、马尾松和杉木( Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎ￣ 法进行消煮ꎬ然后用 ＦＩＡ 流动注射仪测定全氮含
ｃｅｏｌａｔａ)等ꎮ 该区属南亚热带季风气候ꎬ年均降雨 量ꎬ用钼锑抗比色分光光度法测定全磷含量ꎮ
量为１ ４７７.８ ｍｍꎬ年均气温为 ２１.５ ℃ ꎬ年均日照时 土壤有机碳含量( ＳＯＣ) 用 ＫＣｒ Ｏ ＋ Ｈ ＳＯ 氧
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数为１ ７５８.９ ｈ(范志伟和杨章旗ꎬ２０１２)ꎮ 化法测定ꎻ 土壤全氮(ＴＮ)用凯氏定氮法并用流动