揭凡，魏國余，王志超，杜阿朋?

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雷州半島不同林齡尾巨桉對(duì)磷吸收效應(yīng)研究

揭凡1，魏國余2，王志超3，杜阿朋3＊?

(1.中林集團(tuán)雷州林業(yè)局有限公司石嶺林場分公司，廣東 湛江 524456； 2.廣西壯族自治區(qū)國有高峰林場，廣西 南寧 530001；3.國家林業(yè)和草原局桉樹研究開發(fā)中心，廣東 湛江 524022)

本文對(duì)雷州半島5個(gè)林齡的尾巨桉人工林不同器官磷元素含量特征和年際磷吸收量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：5個(gè)林齡的尾巨桉不同器官均是以樹葉中全磷含量最高；3 ~ 5 a時(shí)干物質(zhì)年累積量和磷素年吸收量均為最高；5個(gè)生長階段的磷素吸收利用效率變化范圍為0.92 ~ 1.57 t·hm-2·Kg-1，隨林齡增加先降低后升高。

尾巨桉人工林；林齡；干物質(zhì)；磷利用效率

桉樹()是我國南方重要的戰(zhàn)略樹種之一，截至2015年在我國種植面積達(dá)450萬公頃[1]，年產(chǎn)木材超3 000萬立方米[2]。隨著桉樹的種植面積的擴(kuò)大，桉樹林地的土壤肥力越來越引起業(yè)界的重視。我國南方桉樹主栽區(qū)廣泛分布的紅壤有效磷含量極低[3-4]，一直是限制桉樹林生產(chǎn)力提高的重要因素之一[5]，深入了解桉樹磷吸收效應(yīng)對(duì)尋求維持桉樹人工林長期生產(chǎn)力的經(jīng)營手段具有重要參考價(jià)值。本研究選擇在雷州半島這一傳統(tǒng)桉樹種植區(qū)廣泛種植的5個(gè)林齡尾巨桉林分，對(duì)比分析其對(duì)磷的吸收效應(yīng)差異，為桉樹不同生長時(shí)期撫育施肥中磷的合理施肥配比提供數(shù)據(jù)支持和理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于國家林業(yè)和草原局廣東湛江桉樹林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，該站處于廣東湛江遂溪縣(21°30′ N，111°38′ E)，屬北熱帶濕潤大區(qū)雷瓊區(qū)北緣，為海洋性季風(fēng)氣候，年均溫23.1℃，年相對(duì)濕度達(dá)80.4%，年均降水量1 567 mm，5—9月(降水量占全年的85.5%)，年均蒸發(fā)量1 763 mm。該地區(qū)地勢平坦，屬臺(tái)地及低丘陵緩坡地形，最高海拔220.8 m，山體呈扇狀向東、南、西三面傾斜。試驗(yàn)林地地勢平坦，海拔97 m，土壤為玄武巖風(fēng)化發(fā)育的磚紅壤，pH值為5.4 ~ 5.7，肥力中等[6]。

選擇立地狀況相近、林相較整齊且林木分分布較均勻的5個(gè)尾巨桉林林地，林齡分別為1、2、3、5和7 a生，5個(gè)林齡尾巨桉人工林經(jīng)緯度較一致，由于在2015年10月受到特大臺(tái)風(fēng)“彩虹”的影響，導(dǎo)致林分密度有一定差異性。每年對(duì)試驗(yàn)林進(jìn)行除草、劈草和整地作業(yè)，施用桉樹專用肥，每2年進(jìn)行一次。

表1 不同林齡尾巨桉人工林樣地基本特征

1.2 研究方法

1.2.1 桉樹林喬木層生物量測定

對(duì)5個(gè)林齡標(biāo)準(zhǔn)樣方的尾巨桉每木檢尺，根據(jù)結(jié)果在每塊樣地中選取3株標(biāo)準(zhǔn)林木，將其伐倒取樣以計(jì)算其生物量。樹干以每2 m進(jìn)行取樣，在樹干底部、胸徑、中部和尾部分別取圓盤測定其含水率。樹根用全挖的方法，按照小根(<2 cm)、中根(2 ~ 5 cm)和大根(>5 cm)3部分取樣，樹枝、葉片、樹皮按分層(上、中、下)取樣，對(duì)樹根、樹干、樹枝、葉片、樹皮5部分分別稱取其總鮮質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)。之后再分別取部分樣品稱其鮮質(zhì)量約為300 g，帶回實(shí)驗(yàn)室，先在105℃下進(jìn)行殺青25 min，然后再調(diào)置65 ~ 75℃繼續(xù)烘干24 h至其達(dá)到恒質(zhì)量，然后稱其干質(zhì)量，計(jì)算出各個(gè)器官干質(zhì)量和鮮質(zhì)量的比值，由此來推算樣木各個(gè)器官的干質(zhì)量和總的干質(zhì)量。

1.2.2 桉樹樣品P含量測定

取烘干后的樣品100 g進(jìn)行粉碎并過2 mm篩備用，樣品中全磷采用釩鉬黃比色法測定[7-8]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析，用Excel 作圖和制表。

2 結(jié)果分析

2.1 不同林齡尾巨桉生物量差異

尾巨桉喬木層各部分器官生物量和單株總的生物量基本隨林齡的增加而相應(yīng)增加(表2)。5 a生與7 a生尾巨桉林分喬木層的樹干、樹皮、樹枝、葉片、樹根生物量和單株總生物量均顯著大于其余3個(gè)林齡。由表2可知，不同林齡、不同器官間的生物量差異有所不同。就各林齡尾巨桉總的生物量增長幅度來看，3 ~ 5 a生增長最為迅速(117.97 t·hm-2)，5 ~ 7 a生次之(102.36 t·hm-2)，2 ~ 3 a生增長最緩，僅為19.31 t·hm-2，這主要是由于林分保存率和撫育施肥時(shí)間節(jié)點(diǎn)差異造成的。

表2 不同林齡尾巨桉人工林喬木層各器官生物量(單位：t·hm-2)

注：同列不同大寫字母表示差異極顯著(<0.01)；不同小寫字母表示差異顯著(<0.05)，下同

2.2 不同林齡尾巨桉各器官磷含量差異

由表3可知，5個(gè)林齡樹干、樹皮、樹枝、葉片和樹根的全磷含量均值分別為0.51 ~ 1.17、0.82 ~ 1.14、0.96 ~ 1.10、1.34 ~ 1.67和0.37 ~ 0.73 g·kg-1。5個(gè)林齡當(dāng)中均是葉片的全磷含量最高，樹干和樹根的相對(duì)較小，樹皮和樹枝居中。不同器官林齡間除葉片外，均有不同程度的差異。

表3 不同林齡尾巨桉各器官全P含量(單位：g·kg-1)

2.3 不同林齡尾巨桉干物質(zhì)累積量與磷吸收效量

由圖1可知，不同生長階段尾巨桉的干物質(zhì)年累積量存在差異：3 ~ 5 a時(shí)干物質(zhì)年累積量最大，達(dá)58.99 t·hm-2·a-1; 5 ~ 7a時(shí)與3 ~ 5 a時(shí)差異不顯著，但二者顯著大于其他3個(gè)階段；0 ~ 1 a時(shí)干物質(zhì)年累積量最小，僅為5.45 t·hm-2·a-1。由圖2可知，不同生長階段尾巨桉林分的磷素年吸收量存在顯著差異，3 ~ 5 a林分的磷素年吸收量(51.18 kg·hm-2·a-1)高于其他4個(gè)階段；0 ~ 1 a時(shí)的磷素年吸收量最小，僅為5.67 kg·hm-2·a-1。1 ~ 2 a和5 ~ 7 a時(shí)的磷素年吸收量(31.82和32.58 kg·hm-2·a-1)彼此差異不顯著，但二者均顯著高于2 ~ 3 a(18.76 kg·hm-2·a-1)。

　　　圖1　 不同林齡尾巨桉林分干物質(zhì)年累積量

結(jié)合圖1、圖2計(jì)算所得的磷素吸收利用效率來看，0 ~ 1、1 ~ 2、2 ~ 3、3 ~ 5和5 ~ 7 a尾巨桉林分吸收單位質(zhì)量磷所產(chǎn)生的干物質(zhì)量分別為：0.96、0.94、0.92、1.15和1.57 t·hm-2·kg-1?？梢?，不同生長階段尾巨桉林分吸收單位質(zhì)量磷所產(chǎn)生的干物質(zhì)量隨著林齡增長出現(xiàn)先降低、后上升的趨勢。

3 結(jié)論

(1) 尾巨桉林分的生物量呈現(xiàn)隨林齡增加而顯著增加的趨勢。

(2) 在所有器官中，葉片的全磷含量最高。

(3) 不同生長階段的干物質(zhì)年累積量和磷素年吸收量均以3 ~ 5 a時(shí)最大。

(4) 磷素吸收利用效率隨著林齡增長出現(xiàn)先降低后上升的趨勢。

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Effect of Plantation Age on Phosphorus Absorption from Soils on Leizhou Peninsula in

JIE Fan1, WEI Guoyu2, WANG Zhichao3, DU Apeng3

(1.; 2.3.)

In this paper, the phosphorus content and inter-annual phosphorus uptake of different organs ofplantations at five different ages on the Leizhou Peninsula were studied. The results showed that the total P content at five different tree ages was the highest in the leaves, the annual dry matter accumulation and the annual phosphorus uptake were the highest at ages 3 to 5 years; and, the phosphorus absorption and utilization efficiency at different ages ranged from 0.92 to 1.57 t·hm-2·kg-1and showed a pattern of firstly decreasing as age increased but then increasing with age.

plantations; stand ages; dry matters;phosphorus use efficiency

S714.8

A

廣西創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展專項(xiàng)(桂科AA17204087)；廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(2018KJCX014)；廣東湛江桉樹林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站運(yùn)行補(bǔ)助項(xiàng)目(2018-LYPT-DW-141)

揭凡(1986― )，男，助理工程師，主要從事桉樹人工林經(jīng)營培育工作

杜阿朋(1979— )，男，博士，副研究員，主要從事桉樹人工林生態(tài)定位監(jiān)測研究，E-mail:dapzj@163.com