不同世代与林龄桉树人工林土壤养分变化规律

发布时间：2020-08-31 16:00

　　桉树在中国南方大面积栽培,桉树纯林造成一系列生态问题,引起各界学者广泛关注,是当前研究的热门问题。维都林场是广西国有林场,桉树种植面积占该场林地总面积约80%,且场内连栽现象严重,也可能是导致立地质量下降的主要原因。本研究以广西国有维都林场不同世代(一代、二代)和1-5a生桉树林为研究对象,探讨分析不同代次与林龄对桉树人工林林木生长、固碳释氧的影响,以及研究土壤营养元素(全氮、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效磷与有效钾、PH值、有机质含量)、微生物量碳氮、微生物数量(细菌、放线菌、真菌)以及五种酶活(蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶)垂直变化规律,同时阐述各项指标之间相关性,全面分析连栽以及不同林龄桉树人工林立地质量问题,为后期改善桉树人工林立地质量和科学合理经营桉树人工林提供相关支撑依据。本研究研究结果如下:(1)连栽二代桉树林木树高胸径相较于一代林均有小幅度增长,且在前3年增长幅度较大,第4年后增长率逐渐减小。生物量、固碳释氧量均以二代林高于一代林,变化规律与胸径变化基本一致。(2)土壤营养含量随着连栽代次增加逐渐降低,PH值、有机质含量、TN、TK、TP、N03--N、NH4+-N、AP、AK均以二代林低于一代林,但不同指标二代下降幅度不一致,磷元素、氮素、有机质含量、PH值均有较大幅度的下降,但钾元素含量在两代不同桉树人工林中保持水平一致。随着林龄增加,土壤PH值、有机质含量、氮素、钾素等养分含量随林龄呈先减后增变化,PH值、有机质含量、全K含量、硝态氮、有效钾含量1-3a逐渐降低,3-5a生逐年升高,全氮含量、铵态氮含量以及速效磷含量1-4a逐年降低,5a生有所返还,磷元素则逐年降低,5a生仍未有回升趋势,但逐年降低幅度减小。土壤PH值以及各养分含量垂直变化规律一致,土壤深度加深,PH似与养分含量逐层降低,且20-40cm层降低幅度远大于10-20cm层。(3)微生物量碳氮变化与养分含量变化规律相似,微生物量碳氮对影响有极大影响,微生物量碳0-10cm层二代林较高于一代林,但10cm以下生物量碳含量均有所降低,微生物量氮则随着代次增加呈一定递增变化,整体变化幅度在17.29%-98.99%之间。微生物量碳氮均随着土壤垂直加深呈递减变化,土层加深致使其含量逐渐减少。林龄对其影响与养分变化规律基本一致,呈先减后增规律变化。(4)土壤三大类群微生物以细菌占较大比重,且其与养分含量存在极显著正相关,真菌、放线菌与大部分养分含量呈现极显荠正相关,但相关性较弱。细菌、放线菌与真菌数量随着代次增加分别减少 3.38%-30.49%、0.00%-26.58%、6.25%-26.31%。1-4a生桉树林地土壤细菌、放线菌与真菌数量也呈现逐年减少规律,第5年则增加微生物数量,仍与1a生微生物数量具有显著差异。微生物数量随着土壤垂直变化规律也与养分含量指标变化一致,0-1Ocm层10-20cm层20-40cm层,随着深度加深,其减少幅度越大。(5)土壤五种酶受环境影响所给响应不一致,连栽降低蔗糖酶、酸性磷酸酶酶、过氧化氢酶活性,但增加了脲酶和多酚氧化酶活性。由于不同酶催化土壤养分转化有所差异,酶活随林龄变化规律也不同,脲酶与蔗糖酶变化规律相似,且均与土壤氮素、钾素以及PH、有机质含量有较强相关性,过氧化氢酶与多酚氧化酶变化趋势基本一致,受土壤不同养分含量影响。土壤酶垂直变化规律与其他指标一致,逐层降低。综上所述,连栽导致土壤立地质量下降,主要是以通过减少微生物数量,从而减弱土壤生化反应等活性降低土壤养分含量,抑制土壤酶活性等。随着林龄增加,尤其到第5年后,土壤立地养分开始有所归还,提高土壤立地质量。虽然连栽致使土壤立地质量下降,但是提高了其林木生长量,增加固氮释氧,对生态系统碳平衡起到较大贡献作用。
【学位单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S714.8;S792.39
【部分图文】：

桉树人工林,林龄,碳储量,单位面积

林龄（年）逦林龄（年）逡逑图３－２不Ｎ代次与林龄桉树人工林单位面积释氧变化逡逑ｌ：ｉｇ邋３－２邋Ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋ｏｘｙｇｅｎ邋ｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ邋ｐｅｒ邋ｕｎｉｔ邋ａｒｅａ邋ｏｆ邋Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ邋ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ邋ｉｎ逡逑ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ邋ａｎｄ邋ａｇｅｓ逡逑３．１．３小结逡逑不同代次ｌ－５ａ生对桉树人工林林木生长因子影响基本一致，均随着林龄增长逐逡逑渐递增，且５ａ生树高显著高于ｌ－４ａ生，胸径、生物量与固碳释氧量以４ａ、５ａ生保逡逑

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