本試驗地位于福建省境內(nèi),選取福建三明市莘口教學(xué)林場格氏栲天然林(Castanopsis kawakomii Natural forest,NF)、格氏栲人工林(Castanopsis kawakamii plantation,CK)、杉木人工林(Chinese fir(Cunninghamia lanceolaata)plantation,CF),和福建南平市西芹教學(xué)林場格氏栲人工林(Nanping Castanopsis kawakamii plantation,NCK)為研究對象,按照隨機區(qū)組設(shè)計方法,格氏栲天然林與人工林中分別選取5個20 m×20 m的試驗小區(qū)。通過對格氏栲天然林與人工林的不同葉齡級(新葉、成熟葉、衰老葉)葉片養(yǎng)分含量季節(jié)動態(tài)的測定,養(yǎng)分再吸收率及其化學(xué)計量比的計算,測定不同樹種土壤層(0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm)的土壤理化性質(zhì),進而比較分析格氏栲天然林與人工林葉片養(yǎng)分含量季節(jié)動態(tài)及其再吸收規(guī)律。研究結(jié)果如下:(1)格氏栲天然林與人工林不同葉齡級新葉、成熟葉、衰老葉之間養(yǎng)分含量差異較大,隨葉齡級的增加而減少,但不同樹種間季節(jié)變化不明顯,除Ca元素外,整體上養(yǎng)分元素依次表現(xiàn)為新葉成熟葉衰老葉,新葉不同樹種間N、Ca含量均差異極顯著(P0.01);成熟葉N、P含量均差異極顯著(P0.01),衰老葉在轉(zhuǎn)移過程中消耗掉大量的營養(yǎng)物質(zhì)會隨成熟葉含量的增減而作相應(yīng)規(guī)律地增減。(2)格氏栲天然林與人工林葉片N、P、K、Ca、Mg元素平均再吸收率依次為31.97%、40.20%、54.50%、-58.91%和25.88%,表現(xiàn)為REKREPRENREMgRECa,K再吸收率最高可能與自身高流動性有關(guān),Ca再吸收率為負轉(zhuǎn)移。N、P等大量元素再吸收率并未隨季節(jié)變化而表現(xiàn)出規(guī)律性,夏季杉木N再吸收率突然升高,可能是氣溫升高、降水增多需要N元素來支撐生理活動。葉片F(xiàn)e、Mn、Cu、Zn、Na微量元素平均再吸收率依次為21.68%、21.83%、41.88%、24.49%、24.42%,表現(xiàn)為RECuREZnRENaREMnREFe,Cu是微量元素中吸收效率最高的,與其循環(huán)速度快、周期短有關(guān),Na是有益性的“功能性營養(yǎng)元素”,微量元素的再吸收也是植物生長不可或缺的重要機制,與大量元素共同調(diào)節(jié)植物生長。(3)格氏栲天然林與人工林葉片養(yǎng)分含量之間具有一定的相關(guān)性,N含量與Mg含量呈極顯著正相關(guān);P含量與Zn含量呈顯著正相關(guān);Ca含量與Na含量呈顯著正相關(guān);Mn含量與Na含量呈極顯著正相關(guān),大量元素與微量元素之間存在相互促進、協(xié)同作用。不同樹種間成熟葉Fe含量與Fe再吸收率之間呈極顯著正相關(guān)(P0.01),衰老葉N、Ca含量與其N、Ca再吸收率均極顯著負相關(guān)(P0.01),衰老葉K含量與其K再吸收率之間顯著負相關(guān)(P0.05)。(4)不同樹種、不同季節(jié)的葉片養(yǎng)分含量及再吸收率之間的交互作用表明:不同季節(jié)處理方式N、P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Na含量均差異極顯著(P0.01);不同樹種處理方式N、P、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Na含量均差異極顯著(P0.01);不同季節(jié)與不同樹種的交互作用對植物養(yǎng)分含量各項指標均存在差異極顯著影響(P0.01)。不同季節(jié)處理N再吸收率差異極顯著(P0.01),P再吸收率差異顯著(P0.05);不同樹種處理N再吸收率差異極顯著(P0.01),K再吸收率差異顯著(P0.05);不同季節(jié)與不同樹種的交互作用N、P再吸收率均差異極顯著(P0.01)。(5)新葉、成熟葉、衰老葉的比葉面積(SLA)有明顯的季節(jié)變化,表現(xiàn)為冬季秋季夏季春季,且新葉的平均葉面積、SLA均小于成熟葉和衰老葉,不同樹種間大小依次為NFNCKCKCF,天然林SLA大于人工林,闊葉林大于針葉林,格氏栲天然林最高,杉木最低,表明格氏栲天然林具有高的養(yǎng)分保持率,杉木對貧瘠立地條件有更好的適應(yīng)性。新葉、成熟葉、衰老葉的平均含水率53.04%、45.42%、42.82%,表現(xiàn)為新葉成熟葉衰老葉,可能是新葉的光合作用和新陳代謝活動能力均強于衰老葉。(6)不同樹種間凋落物數(shù)量和季節(jié)動態(tài)進行研究,凋落物總量依次表現(xiàn)為NFCKNCKCF,不同樹種間凋落物均以凋落葉為主,表現(xiàn)出明顯的季節(jié)動態(tài)變化,依次為春季夏季冬季秋季,凋落物總量變化均為春、夏季高而冬、秋季低,且季節(jié)變化曲線均呈雙峰型。(7)格氏栲天然林與人工林N、P再吸收率與成熟葉、凋落葉C:N:P相關(guān)性較強,但與土壤無顯著相關(guān)。葉片較高的C:N、C:P是植物對養(yǎng)分高利用率的體現(xiàn),葉片P含量依次為CFNCKCKNF,P的利用效率為NFCKCFNCK,葉片P含量與P利用效率呈顯著負相關(guān)(P0.01),養(yǎng)分含量越低,利用效率越高。(8)本試驗區(qū)植物N、P再吸收率分別在26.13%～34.41%和37.70%～41.89%之間,P的平均再吸收率(40.02%)大于N的再吸收率(31.97%),且成熟葉N:P16,均表明該區(qū)植物的生長限制因子為P元素。
【學(xué)位單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S718.5
【部分圖文】：

格氏栲天然林與人工林葉片養(yǎng)分內(nèi)循環(huán)研宄??分含量以及養(yǎng)分再吸收率在一定程度上成為反映土壤養(yǎng)分狀況［９１】。本文通過研宄??土壤與葉片性狀之間的相關(guān)性來探討土壤對植物生長特性指標的影響，也能反映??出植物為了適應(yīng)全球氣候環(huán)境的變化而做出積極的適應(yīng)策略。??土壤貧瘠的立地條件下養(yǎng)分再吸收率高于肥沃立地條件下，養(yǎng)分利用效率與??土壤肥力呈反比，養(yǎng)分充足的林地，植株養(yǎng)分的利用率較低，反之則相反［７，９２１。??通常利用效率高的某個元素可能是植物生長的限制因子，植物提高養(yǎng)分利用效率??適應(yīng)貧瘠的立地條件來實現(xiàn)植株生物量增加的重要策略［９３〗。土壤理化性質(zhì)的特點??直接影響著植物的生長發(fā)育情況以及植株的內(nèi)循環(huán)效率［９４］，探討格氏栲天然林與??人工林土壤養(yǎng)分空間變異規(guī)律，也為土壤可持續(xù)利用、連栽林帶的恢復(fù)與重建提??供科學(xué)依據(jù)。??１．５技術(shù)路線??

市莘口鎮(zhèn)莘口教學(xué)林場樓源湖鼎村，地理坐標??，１１＂？１１７。２９＇４５，五）。地處武夷山脈東伸支脈，??陵地貌，地形復(fù)雜，光照充足，溫度較高且曰??點，屬中亞熱帶季風(fēng)性氣候，受熱帶海洋氣團??濕潤，年均降雨量為１７５０?ｍｍ，降水主要集中在??；年平均相對濕度８０％，年均風(fēng)速１．６?ｍ．ｓ－丨。年??最低－５．５?°Ｃ），年均無霜期３２０?ｄ以上，２１０°Ｃ年??要為沙質(zhì)頁巖發(fā)育的山地紅壤，其次為紫色土，??（＞８０?ｃｍ），水肥條件較好，腐殖質(zhì)含量豐富。??仁（ｄｗｏｗｗｗ?Ｌｏｕｒ．）、毛冬青（ＴＺｅｘ??ｐｅｄａ／ｆｌ?（Ｈｏｕｔｔ．）?Ｎａｋａｉｋｅ］、南燭??珊蝴伽（Ｔｈｕｎｂ．）Ｎａｋａｉ］、狗脊蕨??．］、華山姜（乂／／＞／？／（３〇６／（）１７妨＾／／〇＾＾３１３）、狗骨柴??等。??Ｎ??

Ｆｉｇ．３－１１?Ｓｅａｓｏｎａｌ?ｄｙｎａｍｉｃｓ?ｏｆ?ｎｅｗ?ｌｅａｆ?ＳＬＡ?ａｍｏｎｇ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｐｅｃｉｅｓ??３．５．２成熟葉比葉面積季節(jié)動態(tài)??由圖３－１２可知，天然林成熟葉ＳＬＡ范圍為４４．４６？６０．１１?ｃｒｒ＾ｇ－１，平均值為??格氏栲人工林成熟葉ＳＬＡ范圍為３５．２８？々纟別咖２－＃，平均值為??南平格氏栲人工林成熟葉ＳＬＡ范圍為３５．６７？５０．５１?ｃｍ２＃，平均值??為４４．８０?ｃｍ２．ｇ－１；杉木成熟葉ＳＬＡ范圍為２２．６３？３５．２?ｃｎ＾ｇ－１，平均值為３０．１７??ｃｎ＾ｇ－１。不同樹種間成熟葉比葉面積在四個季度均差異極顯著（Ｐ＜０．０１），不同樹??種間依次為ＮＦ＞ＮＣＫ＞ＣＩＣ＞ＣＦ，天然林ＳＬＡ顯著高于人工林，闊葉樹種ＳＬＡ顯??著高于針葉樹種，成熟葉比葉面積呈波浪型，在秋季達到最高峰值。??３０??
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本文編號：2847181