防护林窿缘桉营养元素含量与分配的研究

周君元 蒋昌胜

摘要 研究沿海防护林窿缘桉各林龄营养元素含量与分配规律。结果表明，林木器官营养元素含量存在很大的差异，以叶和果的平均含量较高，N、P、K、Ca和Mg的平均含量随着林分年龄的增大而减少，不同林分5种元素的营养结构基本相同，为N>Ca>K>Mg>P型。林分营养元素的积累量是随着林龄的增长而增加。不同组分营养元素积累量和生物量的分配明显不同，N的积累量最大，P的积累最小。树干的生物量和元素积累量都是随着林龄的增大而增加，树冠与之相反，随林龄的增大而递减。

关键词 海防林；窿缘桉；营养元素；含量；分配

中图分类号：S792.39 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）03-019-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.007

Abstract The nutrient element content and distribution of Eucalyptus exserta of coastal protection forest were studied. The results showed that the contents of nutrient elements in different organs of trees were different obviously，and the average contents of leaves and fruits were higher. The average contents of N， P， K， Ca and Mg decreased with the increasing of stand age. The nutritional structure of 5 elements in different stands was basically the same，which was N>Ca>K>Mg>P. The accumulation of nutrient elements in Eucalyptus exserta was increased with the increasing of stand age. The accumulation of nutrient elements in different components and distribution of biomass were significantly different， accumulation of N was the largest and accumulation of P was the smallest. The biomass and accumulation of elements in tree trunk increased with the increasing of stand age， while that in tree crown decreased with the increasing of stand age.

Key words Coastal protection forest； Eucalyptus exserta； Nutrient element； Content； Distribution

窿缘桉作为华南沿海陆上沿海防护林，不仅具有防风固沙、保持水土、涵养水源的功能，对于沿海地区防灾、减灾和维护生态平衡起着独特而不可替代的作用。但长期大规模的发展窿缘桉，并采取短轮伐制，人工林连栽，致地力衰退、林分产量下降的问题日趋突出。无论是地力的衰退，还是林分生产力的下降，都与林木对养分的吸收、积累及分配有关。开展沿海防护林窿缘桉营养元素含量与分配规律的研究，对于研究林地退化、生产力下降的原因，具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 样地的自然环境及概况

研究样地位于广西合浦县山口林场水经冲工区2林班。山口林场地处广西合浦县东面，西南临北部湾，位于粤桂两省三县交界处，地理坐标21°29′24″～21°41′34″N，109°36′37″～109°45′37″E。山口林场属于滨海平原台地，冲积平原，地势平坦，海拔10～50 m，坡度在5°左右。山口林场地处低纬度，属北热带季风区，太阳辐射强，且受海洋性气候影响，冬无严寒，夏少酷暑，年平均气温22.3℃，年總积温8 139.5℃，年均降雨量1 675 mm，且分布不均，夏季（6—8月）雨量占年总降雨量的60%，春季（3—5月）、秋季（9—11月）两季雨量相近，各占年总降雨量的18%和17%，冬季（12月至翌年2月）雨量只占年总降雨量的5%，干湿季明显。年均相对湿度83%，日照总时数约1 800 h，年平均风速 3.6 m/s。山口林场处在台风登陆的主要路径，是台风影响的重灾区，土壤为浅海沉积母质发育的沙质砖红壤，土层深厚，一般在1 m以上，表土层薄，肥力低下，有机质含量平均只有0.5%左右，多含细沙，透水性好，土壤干瘦。

研究样地为连续种植4代的窿缘桉纯林，树种为山口林场选育的良种窿缘桉83002，采用机耕整地挖大坑，规格：长×宽×高为50 cm×50 cm×40 cm，以盐场晒场泥皮作基肥，施肥量每坑9 kg。造林后的2个月左右雨后施第1次肥，每株施尿素50 g和钾肥25 g，第2次施肥在8月，施进口复合肥75 g/株。样地林分概况详见表1。

1.2 林木样品采集与测定方法

在测定林分生物量的同时，取各组分混合样品进行室内元素分析。氨用重铬酸钾-浓硫酸消化后用碱解法测定，其余元素经干法灰化盐酸溶解后，磷用钼锑抗比色法以721分光光度计测定，钾用火焰光度计测定，钙、镁用原子吸收分光光度计测定。

2 结果与分析

2.1 林木各器官的营养元素含量

从表2可见，N、P、K、Ca、Mg 5种营养元素在各器官的平均含量以机能旺盛的同化器官的叶最高，而以活性较弱的干材的营养元素含量最低。从单种营养元素来看，N、Ca和Mg均以叶的含量最高，P 以叶枝最高，K以果最高。按各营养元素含量的大小排序，窿缘桉83002 5种营养元素的结构为： N>Ca>K>Mg>P，与普通窿缘桉、雷林1号桉的营养结构相似。

2.2 不同器官营养元素含量随林龄的变化

生物量以不同径级平均木重量总和乘以样地面积上林木胸高断面积与各径级平均林木胸高断面积总和之比[W=∑w·（G/∑g）]计算。植物器官各元素平均含量以各器官生物量加权得到。

从表3可见，在5种营养元素中窿缘桉83002各器官N、P、K的平均含量随着林龄的增大而减少，Mg的变化相反，随林龄增大呈递增趋势，Ca的变化比较特别，这种现象在叶片中表现得最为明显。窿缘桉83002各器官5种营养元素平均含量结构与林木总量的营养结构（N>Ca>K>Mg>P）无明显差异，其营养结构随年龄的增长也无明显变化。

2.3 林分营养元素的积累量及其分配

根据林木各器官营养元素含量及其生物量计算出林分的营养元素积累量。从表4可见，窿缘桉83002，1年生林分的营养元素积累量为87.621 kg/hm2，4年生为313.657 kg/hm2，9年生相应为669.309 kg/hm2。各器官中5种营养元素积累量最大的器官在不同林龄的林分中有所不同。在幼年期（1年）以叶片的元素积累量最高，中年期（4年）和成熟期（9年）则以干材的元素积累量最大，前者以叶片的营养元素含量较高为特征，后两者以干材的生物量较大为特征。

从3个林分平均可见，N、P、K、Ca和Mg 5种营养元素的平均积累量分别是 203.376、9.098、42.686、79.027和22.675 kg/hm2，窿缘桉83002林分对N的积累量相当高，占5种元素总积累量的56.91%，因此，桉树林培育中不断补充N素十分重要。

窿缘桉83002林分器官生物量与其营养元素积累量的分配，树冠生物量和营养元素的积累量分配都是随着林分年龄的增加而减少。1年生林分树冠生物 （叶+叶枝+光枝）占林分生物量的26.62%，而其营养元素积累量占林分总积累的72.42%；4年生和9年生林分其比例明显下降，其比值相应为5.77%、52.84% 和11.57%、55.70%，树干（干材+干皮）的情况与树冠的平衡，生物量和营养元素的积累量都是72%左右。即1年生时，树干生物量占林分生物量的72.69%，4年生占73.66%和9年生占71.56%。

根系生物量的比值随林分年龄的变化比较稳定，变化区间为15%～18%，而营养元素积累量的比例随年龄变化也呈增加趋势。

3 结论与讨论

（1）窿缘桉83002林木各器官的5种营养元素含量以同化器官的叶子较高，其次是果实和着生叶片的幼枝，干材各元素的含量均较低。N、P、K、Ca和Mg 5种元素的平均含量大体上随着林分年龄的增加而减少，但不同林分营养元素结构均相同，属N>Ca>K>Mg>P型。

（2）窿缘桉83002林分营养元素的积累量是随着林龄的增长而增加，不同林分各元素积累量的排序，1年生林分为N>Ca>K>P>Mg，5年生林分和9年生林分与1年生的稍有差異，为N>Ca>K>Mg>P。

（3）不同组分营养元素积累量和生物量的分配规律不同，树干的生物量和元素积累量都是随着林龄的增大而增加，树冠的与之相反，随林龄的增大而递减。

（4）窿缘桉83002营养元素的积累和分配规律主要是由不同器官的生理活性和生物量的积累方式分配规律决定的。随着林分年龄的增大，叶片中N、P和K含量的减少，可能是林分生长量开始下降的征兆。

（5）窿缘桉83002生长前期（1～4年）应多施N和K，有利林木生长，提高林木蓄积量。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准局.森林土壤和植物分析方法[M].北京：科学出版社，1988：11-89.

[2] 温远光，和太平，李信贤，等.广西合浦窿缘桉海防林生物量和生产力的研究[J].广西农业生物科学，2000（1）：3-7.

[3] 曾天勋.雷州短轮伐期桉树生态系统研究[M].北京：中国林业出版社，1995：21-34.

责任编辑：郑丹丹