林业科学  2001, Vol. 37 Issue (6): 2-10   PDF    
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张家城, 盛炜彤.
Zhang Jiacheng, Sheng Weitong.
杉木人工林树上宿存枯死枝、叶在冠层与在枯枝落叶层分解的比较研究
THE STUDY ON DECAY OF DEAD BRANCHES AND LEAVES ON LIVING TREES TAKEN FROM CROWN INTO LITTER ENVIRONMENT IN A CHINESE FIR PLANTATION, COMPARED WITH DECAY IN CANOPY
林业科学, 2001, 37(6): 2-10.
Scientia Silvae Sinicae, 2001, 37(6): 2-10.

文章历史

收稿日期:2001-02-06

作者相关文章

张家城
盛炜彤

杉木人工林树上宿存枯死枝、叶在冠层与在枯枝落叶层分解的比较研究
张家城1 , 盛炜彤2     
1. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京 100091;
2. 中国林业科学研究院林业研究所 北京 100091
摘要: 杉木枯死枝、叶有在树上宿存多年的特性。江西分宜大岗山地区一立地指数14, 林龄13 a, 保留密度2600株·hm-2的1代林, 树上宿存枯死枝、叶总量达4108.0 kg·hm-2, 相当枯枝落叶层生物量的35.4 %。树上宿存枯死枝、叶在冠层的分解速度, 与置于枯枝落叶层的分解速度的测定结果表明, 后者比前者快得多。说明在杉木林生长急需养分的速生期和杆材期, 将树上宿存枯死枝、叶适时地打落于地表, 使其在枯枝落叶层分解, 与挂在冠层上的分解相比, 对林木营养作用不同, 前者比后者能及时、更多地提供养分。树上宿存枯死枝、叶在林冠下部由低到高呈4层分布。鉴于各层死亡时间不同, 经受的分解时间和雨水淋溶的强度也相异, 其在树冠上的分解速度是分层测定的, 上下层差异较大。在枯枝落叶层的分解速度也分层测定, 上下层的差异较小。在枯枝落叶层分解时, 本实验1年间枝的各层分解量之和是树冠上分解时的近2.3倍, 叶为5.4倍。在枯枝落叶层分解时, 1年间各层枝、叶, 营养元素归还量之和是树冠上分解时的3.5倍。速生、杆材期, 适时地将树上宿存枯死枝、叶打落于地表, 对连栽杉木林长期生产力的保持更是有积极作用。
关键词: 杉木人工林    树上宿存枯死枝    分解    枯枝落叶层    冠层    
THE STUDY ON DECAY OF DEAD BRANCHES AND LEAVES ON LIVING TREES TAKEN FROM CROWN INTO LITTER ENVIRONMENT IN A CHINESE FIR PLANTATION, COMPARED WITH DECAY IN CANOPY
Zhang Jiacheng1, Sheng Weitong2     
1. The Research Institute of Forest Ecology, Enviroment and Protection, Chinese Academy of Forestry Beijing 100091;
2. The Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry Beijing 100091
Abstract: The dead branches and leaves can hang on living trees for as long as ten years or so in Chinese fir plantation.The biomass of dead branches and leaves on living trees is 4108.0 kg·hm-2 in a first rotation stand of Chinese fir plantation with 14 site index and 13 years old, located in Dagang mountain area, Fenyi of Jiangxi.It is equal to 35.4% of the litter biomass of the stand.Determinations show the decay rates of dead branches and leaves taken from the canopy to the floor in the litter environment are far fast to the decay rates in the canopy.Therefore it is important for improving nutrient supply during the quick-growing phase and pole phase of Chinese fir plantation to take dead branches and leaves from the canopy to the floor to let them decay in the litter environment.There are four layers of dead branches and leaves distributing from 3.5m to 8.0m above the floor in the canopy.Because the dead time, the decay duration and suffered leaching intensity of one layer are different from another, so the decay rate of every layer in the canopy environment was determined separately.There are relatively distinct differences between decay rates of upper layers and decay rates of lower layers in the canopy environment.The decay rate of every layer in litter environment was determined also separately.There are a little differences between decay rates of upper layers and decay rates of lower layers in the litter environment.The decay mass of dead branches and leaves taken from the canopy to the floor in the litter environment is 2.3 times as much as that in the canopy.The total mass of nutrient return from the decaied branches and leaves in the litter environment is 3.5 times as much as that in the canopy.So taking dead branches and leaves on living trees from the canopy to the floor in good time during the quickgrowing phase and pole phase is one of effective measures to keep the productivity of Chinese fir plantation for long time.
Key words: Chinese fir plantation    Dead branch and leaves on living trees    Decay    Litter environment    Canopy environment    

杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林生产力的形成与土壤肥力有密切关系。在目前我国杉木人工林的经营还远达不到普遍人工施肥的情况下, 林分枯死枝叶返还地面参与养分生物循环, 对维持林地土壤肥力起着十分重要的作用。

杉木人工林当林龄5 a左右林冠郁闭后, 下层枝叶由于光照条件变差开始枯死, 且一部分枯死枝叶不脱落, 有在树上宿存多年的特点。立地条件越好, 树上宿存的比例越大。宿存枯死枝叶量在林分郁闭之初尚不明显, 当林分10 a生时, 该部分竟达林分总枯死量的95%左右, 即仅5%枯死枝叶凋落于地面。直至15 a生以后宿存枯死枝叶才大量脱落, 19 a生时宿存枯死枝叶量又有所增加(廖祖辉等, 1996)。不同树种枯死枝、叶宿存于树上与人为置于枯枝落叶层, 由于环境和种类特性的差异, 分解的速度有所不同。如国外对温带阔叶混交林的研究表明, 桦属(Betula spp.)岑属(Fraxinus spp.)榛属(Corylus spp.)一些树种的枯死枝, 在冠层的分解速率要小于在地表; 而栎属(Quercus spp.)一些种的情况则正相反(Swift et al., 1976)。

杉木的情况如何至今尚未见有关研究的报道。鉴于5~19 a期间大量枯死枝、叶悬挂于树上时, 正值杉木林的速生阶段(5 ~12 a)和杆材阶段(13 ~19 a), 即林木生长最快, 急需充分的营养供应阶段。如若树上宿存枯死枝、叶在冠层的分解速率远不如在林下地表快, 则适时将其打落于地面, 在地表的快速分解便可有效增加速生、杆材阶段林分的养分供应。有关研究也表明, 连栽杉木人工林1、2代生产力的差异, 也恰恰是进入速生阶段才明显表现出来(张家城等, 2001)。1代林栽前的土壤环境是常绿阔叶林的火烧迹地, 林下有充分的速效养分储备, 可满足1代林速生、杆材阶段对养分的需要。2代林的情况就完全不同了, 这便是1、2代生产力产生差异的原因之一。本项研究的目的就是要判定速生、杆材阶段, 树上宿存枯死枝、叶, 在枯枝落叶层的分解量是否比在树冠上大; 营养元素的归还量是否比在树冠上的归还量多。从而能为适时将树上宿存枯死枝叶打落于地表进行分解, 使得2代林在速生、杆材阶段对养分的大量需求得到部分满足的营林措施, 找到理论依据。

本研究选择一个13 a生, 即正值速生阶段与杆材阶段过度的林分作为实验林, 树上宿存枯死枝、叶在冠层和在枯枝落叶层的分解实验是在同期、同气候条件下开展。通过测定单位时间(a)两种情况下质量的减少, 确定分解量和营养元素归还量的差异。除为营林提供理论依据外, 本研究也补充了杉木人工林养分循环研究的部分内容。

我国学者曾对杉木人工林随立地条件和林龄不同时, 冠层和地表枯死枝、叶生物量的变化、养分含量的变化、及营养元素积累和分配变化作过研究(廖祖辉等, 1996;郑临训等, 1996;程仲辉等, 1996);国外的有关研究, 如木质枝条分解速率测定的研究(Healey et al., 1971), 落叶混交林中树上宿存枯死木质枝条在冠层及在枯枝落叶层分解过程的研究(Swift et al., 1976)等, 均为本项目提供了研究方法和技术路线方面的参考和借鉴。故本研究是在前人工作的基础上得以开展的。

1 试验地概况

试验地选在地处我国杉木中心产区的江西分宜中国林科院亚热带林业试验中心山下试验林场, 在海拔300 m以下中低丘的坡面上。试验林为在次生常绿阔叶林火烧迹地上发育的1代杉木人工林。样地面积10 m×15 m, 立地指数为14, 保留密度为2600株·hm-2。所选样地是经踏查, 以典型取样确定。

土壤为板页岩发育的红壤, 土层深厚, 质地粘重, 表土腐殖质含量较低。

所在地区在气候区划上属亚热带季风湿润型气候, 四季分明, 温暖湿润。年平均气温在15.8~17.7℃, 1月平均最低气温-5.3℃, 年平均降水量为1591 mm, 主要集中在4~6月, 占全年降水量的45%, 年平均无霜期265 d, 年平均蒸发量为1503 mm。

2 试验方法 2.1 树上宿存枯死枝、叶在冠层的分解量和养分归还量测定 2.1.1 树上宿存枯死枝、叶量测定

宿存于树上的枯死枝叶量的测定是在乔木层生物量测定的过程中完成的。在林分调查中逐行每隔4株抽取一株林木测其树高和胸径值, 由这样机械抽样选定的7株样木的7对胸径、树高数值, 建立该样地胸径与树高关系的直线方程:

由样地内林木的径阶和株数分布计算总胸高断面积, 再除以样地总株数, 得平均胸高断面积, 由平均胸高断面积求出平均胸径:

将求出的平均胸径代入已建立的表达胸径与树高关系的直线方程, 即求出林分的平均树高:

而后, 在样地外相似林分中选3株样木, 要求其一树高和胸径与算出的林分平均树高、平均胸径相对误差不超过5%, 且两种误差的符号相反; 另1株胸径比计算出的平均胸径小1径阶; 第3株比计算出的平均胸径大1径阶。测定这3株样木干、皮、多年生枝、多年生叶、1年生枝、1年生叶、根、枯死枝、枯死叶的生物量, 取3株样木某1高度的某1组织的生物量的平均值, 作为1株标准木该高度该组织的生物量, 由此换算出样地和单位面积各高度各组织的生物量。

各高度各组织的生物量采用分层切割法测定, 将样木从根桩处伐倒后, 每1 m为1区分段, 每段的各部分生物量分别称湿质量, 而后取样品实验室烘至恒质量, 计算含水率后再算出干质量, 也便得出样品的干质量率。

由于树冠宿存枯死枝在树冠上是成层集中分布的(见3.1), 而分层切割法测定的不同高度段宿存枯死枝、叶生物量反映不出其在树冠上自然的成层分布。考虑到本项研究要确定不同层次宿存枯死枝、叶分解和养分归还是否存在差异, 故根据宿存枯死枝、叶在树冠上成层分布的高度, 将生物量原始数据整理为成层分布的数据, 见表 1

表 1 试验林冠层枯死枝、叶生物量的高度分布 Tab.1 Biomass distribution of dead branches and leaves in different height layers on living trees
2.1.2 冠层不同高度层宿存枯死枝、叶具不同分解率的证明实验

观察冠层枯死枝叶, 发现上面并没有蛀干昆虫活动的痕迹, 可以认为冠层枯死枝、叶分解, 主要是因微生物的分解活动。微生物的分解产物经降水淋溶是冠层枯死枝叶质量减少的直接原因, 于是冠层某一高度枯死枝、叶的分解率便可从1年中密度减少量的测定得知(Healey et al., 1971)。

国外研究落叶阔叶林时, 把冠层不同高度枯死枝的分解率作为定值处理, 只用某个高度的枯死枝分解率表示(Swift et al., 1976)。考虑到杉木树上宿存枯死枝、叶量较大, 在树上分布的高度范围也较广。以实验林为例, 4层宿存枯死枝条分布在距地面3.5~8.0 m的高度范围, 每层微生物的活动情况不会相同, 雨水从上面淋下来对每层的冲刷强度也不一样, 故各层的分解率应不同。

如果从下至上分解率为定数, 下面的枝条最先枯死, 承受微生物分解的时间最长, 密度理应最小。为验证这个假设, 在实验林外相似林分中选1株样木, 从宿存枯死枝、叶分布的3.0~8.0 m高度范围内, 以1 m为区分段从下至上取5个枝测密度。被测枝的体积即是其被浸入量筒水面下时造成水面上升的毫升数, 1 mL水体积为1 cm3。干质量在烘干后由天平称出。干质量被体积除即得密度。

从实际所测得的从下至上各高度枝、叶的密度情况来判断, 若想较精确地测得树上宿存枯死枝、叶的年分解量, 各高度层宿存枯死枝、叶的年分解率应分别测定。

2.1.3 树上宿存枯死枝、叶在冠层的分解量和营养元素归还量测定

在试验林分外与试验林分相似的环境中任选的两株活立木, 在其枯死枝、叶分布的3~8 m高度范围内的8.0~6.7 m、6.7~5.5 m、5.5~4.5 m、4.5~3.5 m 4个高度层的中值部位, 各取3~4支长度在50 cm以上的带叶枯死枝, 分别用来做冠层的和枯枝落叶层的分解率试验。

将做冠层分解率实验的1支截成50 cm长后, 枝、叶分离, 分别称湿质量。2树同高度的2枯死枝取湿质量平均值。枯死叶置于称过质量的尼龙网中, 2树同高度的2枯死叶样取湿质量平均值。截后剩余部分烘至恒质量后用来计算枯死枝、叶的干质量率和分析营养元素N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn含量。同高度的2枯死枝初始干质量取平均值, 其N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn含量取平均值; 同高度的2枯死叶初始干质量取平均值, 其N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn含量也取平均值。将枯死枝样及装枯死叶的网袋置于树冠原来的高度处, 事先在枯死样枝两端的断面涂上油漆。放置的枯死样枝要与树上其它枯枝在空中的伸展角度相似, 再用化纤线固定。1 a后测各自的干质量, 同高度的2枯死枝干质量取平均值; 同高度的2枯死叶干质量取平均值。初始干质量平均值减1 a后的干质量平均值, 既为1 a间冠层该高度枯死样枝、枯死样叶的分解量, 从而计算出该高度的分解率。4个高度枯死枝、叶分解率乘以单位面积冠层各高度范围枯死枝、叶的生物量, 即得各高度范围的枯死枝、叶1 a的分解量。各层分解量相加即总分解量。各层分解量乘以各层营养元素含率即得各层营养元素归还量。各层营养元素归还量相加即总归还量。

2.2 树上宿存枯死枝、叶在枯枝落叶层的分解量和营养元素归还量测定

将上文所述从2株样木上不同高度层取的, 用于做枯枝落叶层分解率实验的2~3支带叶枯死枝的枝、叶分离。鉴于林下地表环境较冠层相对一致, 将2株样木同高度层的2~3支枯死枝断为5 cm长小段充分混合, 取4个样, 称过湿质量分别置于已称过质量的尼龙网中, 放在样地的林下地表。同样取4个叶混合样称过湿质量分别置于已称过质量的尼龙网中, 放在样地的林下地表。干质量率及N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn 9种元素含率用冠层分解量测定时用过的数据。尼龙网袋样品每6个月取回1次测干质量损失, 观测2 a。

之所以测2 a, 是因为以往测枯落物分解率时, 前1.5 a由于尼龙网中大量滋生微生物, 或钻入了昆虫等动物, 而分解物尚未被充分淋失出尼龙网, 造成称质量的数据不是顺次减少, 反倒有所增加, 连续测2 a才呈明显减少现象。由2 a的干质量减少值算出平均1 a分解率, 也便计算出单位面积该高度层枯死枝、叶放在林下枯枝落叶层1 a中的营养元素归还量。各高度层枯死枝、叶在林下枯枝落叶层1 a中的分解量之和, 即为林冠枯死枝、叶放在林下枯枝落叶层1 a中的总分解量。各高度层枯死枝、叶在林下枯枝落叶层1 a中的营养元素归还量之和, 即为冠层枯死枝、叶放在枯枝落叶层1 a中的营养元素归还量。

2.3 营养元素的测定方法 2.3.1 样品的采集

将做冠层分解率实验的各层枯死枝叶截成50 cm长后, 剩余部分枝、叶分离, 各自烘干磨碎, 混合均匀, 供化学分析。

2.3.2 化学分析方法

N用凯氏法; P用硫酸高氯酸消熟——钼锑抗比色法; K用硫酸高氯酸消熟——火焰光度计法; Ca、Mg用硫酸高氯酸消熟——EDTA络合滴定法; Cu、Fe、Zn、Mn均用原子吸收分光光度计法。

3 结果与分析 3.1 树上宿存枯死枝叶在冠层的分布、分解特征及年分解量和营养元素归还量 3.1.1 树上宿存枯死枝叶量及不同层枯死枝、叶中营养元素含量

杉木是一种主干明显的乔木树种, 仔细观察会发现, 主干上前1 a发生的枝条与后1 a发生的枝条之间, 有较长的一段树干枝条分布明显稀疏。据此可将前1 a发生的枝条与后1 a发生的枝条大致区分开, 也可见枯死枝条由下至上大致成层分布情况。根据测定生物量的3株样木枯死枝、叶由下至上, 由3.5 m至8.0 m呈4层分布的数量情况, 整理成表 1

表 1的数据可见, 成层分布的树冠宿存枯死枝、叶量, 从树冠最下层开始, 随着高度的增加而增加, 分布上限的1层数量最大。树冠郁闭后最下面1层枝条光照条件变化最大, 故枯死最早, 凋落的也最多, 枯死叶已无留存。

该样地乔木层生物量为85986.7 kg·hm-2。林下植被层生物量为388.9 kg·hm-2。枯枝落叶层生物量为11619.4 kg·hm-2。4108.0 kg·hm-2的树冠宿存枯死枝、叶量, 对该14指数、13 a生、在次生常绿阔叶林火烧迹地上发育的1代杉木人工林来说, 占枯枝落叶层生物量的35.4%;占乔木层生物量的4.8%;占样地林分总生物量(乔木层生物量+林下植被层生物量+枯枝落叶层生物量) 97995.0 kg·hm-2的4.2%。

树冠不同高度层宿存枯死枝、叶营养元素含量测定数据如表 2所示。

表 2 树冠不同高度层宿存枯死枝、叶营养元素含量 Tab.2 Content of nutrient elements of dead branches and leaves in different height layer of canopy in Chinese fir plantation

表 2数据可见, 不同层间枯死枝中的9种元素含量多有差异, 为验证这种层间差异在统计意义上是否显著, 进行了如下的统计假设检验:以被检验的两层枝中同一元素的含量差为变量, 形成具9个样本单元的样本。各层枝的序号从高到低依次为1、2、3、4;各层叶的序号从高到低依次为1、2、3。假设原两层枝中每种元素的含量无显著差异, 用t分布作检验, 定小概率事件的几率为10%, 即α为0.10, 查表(北京林学院, 1980)得t0.1为1.86。经计算1层与2层之间元素含量差组成的样本其统计量t的绝对值为32.98;1层与3层的t绝对值为2.24;1层与4层的t绝对值为3.28;2层与3层的t绝对值为1.69;2层与4层的t绝对值为1.19;3层与4层的t绝对值为1.10。据此得出结论:1层与2层、1层与3层、1层与4层枝中营养元素含量存在显著差异; 2层与3层的含量差异接近显著; 2层与4层、3层与4层的含量差异不显著。不同层叶中营养元素含量差异的假设检验结论如下:1层与2层叶中营养元素含量的差异不显著; 1层与3层、2层与3层叶中营养元素的含量存在显著差异。

根据上述各层枝间、叶间营养元素含量差异的显著性假设检验, 可见多数的层与层之间枝、叶中营养元素含量的差异在统计学上是显著的。

此外, 由表 2数据可见, 树冠上不同高度的宿存枯死枝、叶其任一营养元素的含量与该实验林活枝、叶中同一营养元素的含量有很大不同。一方面因微生物对活的和死的有机体作用不同; 再一方面大气降水对宿存枯死枝、叶分解后的各营养元素淋溶作用不同, 故易迁移的营养元素如N、P等归还的多, 不易迁移的营养元素如Ca、Mg等在宿存枯死枝、叶中存留的较多(Kimmins, 1994)。

树冠上不同高度的宿存枯死枝、叶其任一营养元素的含量与该实验林地表枯落物中同一营养元素的含量也有很大不同。原因除分解环境不同外, 还因为地表枯落物中除有一部分凋落的死亡较早的宿存枯死枝、叶外, 更多的还是死亡不久便凋落的叶、枝、花、果和林下植物的凋落物。它们的各种营养元素含量是与树上宿存枯死枝、叶不同的。

3.1.2 树上宿存枯死枝、叶在不同高度的不同分解率

枯死枝、叶的分解程度用枯死枝、叶的相对密度来表示, 表 3列出不同高度层枯死枝密度的测定结果。

表 3 树冠不同高度层宿存枯死枝密度 Tab.3 Densities of dead branch in different height layers on living trees in canopy environment

冠层枝条的枯死是从林冠底层开始, 逐年向上蔓延。故最底层经受的分解时间最长。如果分解率是1个定值或接近1个定值, 最底层枯死枝的相对密度应最小, 从高到低的总变化趋势也应是递减。而表 2中所列测定结果却是上层大, 中层小, 底层又较大。说明从高到低冠层宿存枯死枝的分解率不是1个常数。鉴于此, 为了对树上宿存枯死枝、叶分解情况有较精确的认识, 本项研究分别对每层枯死枝、叶在冠层的年分解量进行了测定。

3.1.3 树上宿存枯死枝、叶在冠层的年分解量和营养元素归还量

国外学者在作阔叶林树上枯死枝冠层的分解研究时, 将每个种冠层的分解率看作是定值(Swift et al., 1976), 因此在测年分解量时, 不是将枯死枝的样枝分层悬挂分别测各层的年分解量。

本项研究既然论证了不同高度冠层枯死枝、叶的分解率不一样, 所以测年分解量的枯死样枝和样叶是悬挂在枯死枝叶分布的4个高度层内, 用测得的各高度层的年分解率乘以每hm2每层的枯死枝、叶生物量, 便计算出每层的年分解量。从而减小过大的误差。实验及计算结果如表 4所示。

表 4 宿存枯死枝、叶在冠层分解时的年分解量 Tab.4 Decay mass for dead branches and leaves in different height layers on living trees in canopy environments

在3.1.1中用统计假设检验分析了多数的层与层之间枝、叶中营养元素含量的差异在统计学上是显著的。因此, 上面得到的宿存枯死枝、叶在冠层各层的年分解量, 须乘以表 2所列对应层枯死枝、叶的营养元素含量, 即得宿存枯死枝、叶在林冠分解时的营养元素年归还量。见表 5

表 5 宿存枯死枝、叶在林冠分解时的营养元素年归还量 Tab.5 Nutrients return rates for dead branches and leaves in different layerson living trees in canopy environment
3.2 树上宿存枯死枝、叶置于枯枝落叶层的年分解量和和营养元素归还量

表 6所列实验数据表明, 由于动物或泥土进入网袋, 枯死枝的质量测定1年后的数据反比半年后的数据还大(见2.2), 故以2年质量减少量的1/2作为其年分解率, 从上到下各层枯死枝在林下地表的分解率分别为26.5%、24.7%、23.1%、21.7%, 均比在冠层的年分解率高。如果认为2年质量减少量的1/2作为其年分解率没真实反映实际情况, 不妨看看半年后的质量减少率已分别为17.4%、20.3%、14.2%、11.6%, 在林下地表半年已比在冠层1年的分解率高了, 这足以说明树上宿存枯死枝置于林下地表要比其在冠层时分解的快。

表 6 置于枯枝落叶层时树上宿存枯死枝、叶分解过程的质量变化 Tab.6 States of decay of samples of dead branches and leaves in different layers on living trees in litter environment

叶的质量减少量测定数据是顺次减少的, 各层年分解率分别为88.7%、94.1%和100%, 说明枯死叶在地表分解得非常快。

根据各层的分解率和生物量, 可得各层宿存枯死枝、叶置于林下地表的分解量, 见表 7

表 7 置于枯枝落叶层的宿存枯死枝、叶年分解量 Tab.7 Decay mass for dead branches and leaves in different layers on living trees in litter environment

得各层宿存枯死枝、叶置于枯枝落叶层的年分解量后, 根据表 2所列树冠不同高度层宿存枯死枝、叶营养元素含量, 即可计算各层宿存枯死枝、叶置于枯枝落叶层的营养元素归还量, 见表 8

表 8 置于枯枝落叶层的宿存枯死枝、叶营养元素年归还量 Tab.8 Nutrients return mass for dead branches and leaves in different layers on living trees in litter environments
4 讨论

表 9可看出杉木树上宿存枯死枝、叶在冠层与置于枯枝落叶层的年分解量及年养分归还量有很大差异。在相同气候条件下相同时间内, 置于枯枝落叶层的分解比在冠层的分解量要大, 养分归还量要多。详细数值见表 9所列。

表 9 树上宿存枯死枝、叶在冠层与置于枯枝落叶层的年分解量及养分年归还量 Tab.9 Decay rates and nutrients return rates for dead branches and leaves on living trees in the canopy and litter environments in Chinese fir plantations

基于上述分析, 杉木人工林郁闭后, 在宿存枯死枝、叶有一定积累时, 参考其在林下地表的分解率, 组织人力适时地、分次地将宿存枯死枝、叶敲落、打碎于地面, 使其在枯枝落叶层进行分解。这要比其自然悬挂在树冠上分解快, 每年营养元素归还的量也多, 从而及时补充速生期(5~12 a)、杆材期(13~19 a)林木快速生长对营养元素的急迫需要。这也是有利于连栽杉木人工林生产力长期保持的一个重要环节。

参考文献(References)
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张家城, 盛炜彤, 聂道平, 等. 2001. 江西分宜地区杉木人工林不同代数间生产力与生物量构成的比较研究. 林业科学研究, 14(2): 160-167. DOI:10.3321/j.issn:1001-1498.2001.02.007
郑临训, 范少辉, 陈华贵, 等. 1996. 不同立地条件不同林龄杉木人工林养分动态的研究Ⅳ.枯损枝叶养分含量变化规律. 林业科学研究, 9(专刊): 131-137.
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