集安地区各类林木中N含量的比较

李友安 韩再超 郭彦林 魏来 王万峰

[摘 要] 集安市林业局所属辖区内林木固氮量每年共计积累534吨其中固氮最多的林分为阔叶混交林，固氮量为386吨，超过了其他树种年固氮量个总和，仅次于阔叶混交林固氮量的是柞树，柞树每年的固氮量为67吨，仅次于柞树的是落叶松，约为47吨，三者约占森林总固氮量的93.6%，是集安地区森林固氮的主体。

[关键词] 集安 样地 含氮量 森林固氮

[中图分类号] S7 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）01-0103-01

氮是组成生物体的重要成分，氮主要通过蛋白质和核酸作用于生命体，因此是所有生命延续的前提， 同时氮素循环及其有效性也直接关系到生物有机体蛋白质与核酸的合成， 乃至整个生物体的生长发育。随着人口增长、化石燃料消费的增加以及人类对工业化肥的依赖日益增加， 将导致氮的输入持续增加[1]。本文把集安辖区内有代表性森林生态系统为研究对象， 进行所属区域内的多种林木根、茎、叶中N含量进行测定，对集安地区各种林木N元素积累情况对比研究，为今后集安地区N循环研究奠定基础[2-3]。

一、研究地概况

集安市隶属于吉林省通化市，为县级市，位于吉林省东南部，地理坐标为东经125°34′33″～126°32′48″，北纬40°52′7″～41°35′18″。集安市以老岭为界，岭南为丘陵、沟谷地带，沟壑纵横，山地坡度较陡峭；岭北为低山宽谷地带；岭上位于市域中部，是老岭山脉的核心区，地貌以高、中山为主，海拔在600～l516m之间。三个地貌区地貌类型差异明显，奠定了集安市土地利用的基本格局[4]。

二、研究方法

1.野外调查方法

在集安市林业局管辖区内，分别选择有代表性区域设置五块样地，对集安市森林生态系统内植物中含N量进行抽样调查。

1.1植物样品的采集

根据集安市主要森林类型的分布情况，在林班中选择有代表性的小班设置样地，样地面积 20m×30m；对样地内的木本植物进行每木检尺，根据每木检尺后的各种乔木胸径求算术平均值，在样地内选择主要组成树种标准木3～5株；用砍刀和高枝剪分别在干部、冠部取一定重量的木质部1袋（200g）及树叶2袋（200g），用自封袋封好，贴好标签并记录，以备测定N元素之用。

2.植物全氮（N）测定——消煮液中铵的定量（凯氏法）

植物样品经凯氏消煮、定容后，吸取部分（一般为10ml）消煮液碱化，使铵盐转变成氨，经蒸馏，用H3BO3吸收，硼酸中吸收的氨可直接用标准酸滴定，以甲基红-溴甲酚绿混合指示剂指标终点。

三、计算方法

计算公式：ω（N）%=c（V-V0）×0.014×D×100/m

式中：ω（N）：植物全氮的质量分数，%；c：酸标准溶液的浓度，mol/l；V：滴定试样所用的酸标准液体积，ml；V0：滴定空白所用的酸标准液，ml；0.014：N的摩尔质量，kg/mol；D：分取倍数（即消煮液定容体积V1/吸取测定的体积V2）

年固氮量的计算：根据以上数据可知集安市林业局各树种根、茎、叶中N含量，年固氮量按植物一年中所进行光合作用的天数计，各种植物的光合作用时间在冬季为6～7h，夏季长达10～11h，春秋季为l0h左右[6]，落叶阔叶树平均取168.4天；针叶树不尽相同。冬季取光合作用时间7h，夏季11h，春秋季l0h，可推测植物年固氮量。数据统计采用excell完成，图像采用sigmaplot10.0完成。

四、结果与分析

表1-1 集安市森林年保氮量（见下表）

五、结论

由表1-1可以看出，集安市林业局所属辖区内林木固氮量很大，每年共计积累534吨，其中固氮最多的林分为阔叶混交林，固氮量为386吨，超过了其他树种年固氮量个总和，阔叶混交林固氮能力强的主要原因是集安地区林相以阔叶混交为主，而同样道理，仅次于阔叶混交林固氮量的是柞树，柞树每年的固氮量为67吨，超过了林分年固氮量的10%，这主要和集安地区独特的山地地貌密切相关，柞树属于喜阳树种，所以集安地区山地阳坡上多以柞树为主，仅次于柞树的是落叶松，约为47吨，落叶松和柞树同属于固氮能力较弱的树种，但是由于落叶松作为集安地区过去几十年的主要造林树种，导致落叶松在集安地区面积相对较大，从而成为了主要的固氮树种。

参考文献

[1]刘万德等.云南普洱常绿阔叶林演替系列植物和土壤中C、N、P化学计量特征[J].生态学报，2010，30（23）：6581-6590.

[2]刘兴诏等.南亚热带森林不同演替阶段植物与土壤中N、P的化学计量特征[J]，植物生态学报，2010，34（1）：64-71

[3] Vit ousek P M ， Mooney H A， Lubchenco J，et al. Human domination of earths ecosystems [ J ] . Science， 1997， 277：494- 499.

[4] 孙明晨.集安市人参用地综合效益分析[D]，东北师范大学，；2009

第一作者简介：李友安，男，1986年12月生，汉族，吉林长春人，林业助理工程师，现主要从事森林资源调查与森林经营管理工作。