采伐剩余物和施肥管理对杉木生长与土壤养分有效性影响

论文摘要

杉木是我国南方的主要用材林树种,杉木人工林遍及我国亚热带地区,在我国林业建设中具有重要的战略地位。虽然长期以来通过组培、扦插和分子技术等先后筛选出具有不同优良性状的杉木无性系,但目前有关人工林经营技术对杉木不同无性系林木生长及土壤养分影响的研究依然不足。杉木采伐后能够产生树枝、树叶和树根等大量采伐剩余物,如何合理利用采伐剩余物,提高新造林地土壤养分有效性是杉木人工林培育的关键环节。此外,施肥是有效缓解杉木人工林地力下降的重要经营技术。近年来,随着缓释肥技术不断发展,缓释复合肥被广泛应用于农业生产,但杉木人工林培育过程中施用缓释肥对土壤养分影响的研究依然缺乏。因此,本文将开展杉木无性系、剩余物处理方式和施肥等培育技术对林木生长和土壤养分含量影响的研究,为我国杉木人工林可持续经营提供理论依据。本研究以2018年春季新营造杉木人工林为研究对象,采用3×2裂区试验设计,比较杉木无性系、采伐剩余物粉碎和缓释复合肥施用等3个因素对造林初期杉木苗木生长、叶片养分、土壤全量养分和土壤水溶养分含量的影响。试验处理包括:杉木无性系“洋-020”和“洋-061”苗木,采伐剩余物原位放置和剩余物粉碎处理,施肥和未施肥8个处理,每个处理6个重复样地。分别测量植物苗高、地径以及叶片C、N、P、K、Ca和Mg含量,土壤C、N、P、K、Ca和Mg元素含量以及土壤NH4+-N和NO3--N养分含量。同时,在每块样地30cm和60cm深度埋置土壤水溶液陶瓷头采集器,分别在6、7、9和11月份采集土壤水溶液,并测定土壤水溶液DOC、SIN（NH4+-N和NO3--N）以及K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-等5种离子含量。研究主要结果如下:（1）“洋-061”苗高、地径均值分别为80.62cm和10.04 mm,而杉木无性系“洋-020”苗高、地径均值分别为68.13 cm和8.35 mm,表明杉木无性系显著影响苗高和地径。然而,施肥和采伐剩余物粉碎处理对杉木生长影响不显著,表明在造林初期苗木遗传特征对树木生长的影响比采伐剩余物、施肥等经营措施更明显。杉木无性系、采伐剩余物粉碎和施肥对杉木生长和叶片养分含量无显著交互性效应。（2）杉木无性系“洋-020”N、P和Mg含量分别为20.38 mg/g、0.87 mg/g和0.92 mg/g,而“洋-061”N、P和Mg含量分别为17.33 mg/g、0.75 mg/g和1.02mg/g。与杉木无性系“洋-020”相比,无性系“洋-061”叶片的N和P含量分别降低14.97%和13.79%,而Mg含量增加10.87%。同时,缓释肥施用显著提高杉木叶片P含量,降低叶片Mg含量,表明土壤P养分是杉木人工林生长的限制因子。然而,采伐剩余物管理方式对杉木叶片养分含量影响不显著。（3）杉木无性系、采伐剩余物粉碎处理和施用缓控型肥对林地土壤C、N、P、K、Ca和Mg元素含量的影响并不显著,且各因素间无显著交互性作用。然而,与未施肥处理相比,施肥处理下土壤C/N、C/P、N/P分别降低2.75%、15.31%和11.72%,但差异均未达到显著性水平。同样,各处理土壤NH4+-N和NO3--N差异不显著。（4）施肥能够影响新造杉木人工林土壤水溶液DOC和NO3--N含量以及各离子含量,施肥提高30 cm土壤NO3--N含量和60 cm土壤DOC。此外,在60 cm土层,施肥降低土壤水溶液SO42-含量,但提高土壤水溶液Na+含量。同时,不同杉木无性系造林地土壤水溶液养分存在显著差异,杉木无性系“洋-020”林地30cm土壤水溶液K+含量和60 cm深度土壤水溶液Na+含量显著高于无性系“洋-061”。然而,采伐剩余物处理方式土壤水溶液养分含量的影响均不显著性。此外,土壤水溶液养分含量存在明显的月动态特征。综上研究表明,杉木无性系和施缓释肥对新造林地杉木生长和土壤养分具有显著影响。然而,采伐剩余物粉碎处理对林木生长和土壤养分影响无显著。本研究数据仅为试验处理6个月,针对杉木人工林不同培育和经营措施对林木生长和养分影响需进一步展开长期定位研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 人工林生产力与土壤养分
•     1.2.2 人工林采伐剩余物处理方式对土壤养分的影响
•     1.2.3 人工林施肥对林木生长和土壤养分的影响
•     1.2.4 林木遗传性状与土壤养分对林木生长的交互效应
•   1.3 研究目的、研究内容和技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究目的
•     1.3.3 研究技术路线
•   1.4 研究意义和创新性
• 第二章 研究材料与方法
•   2.1 研究区概况
•   2.2 研究样地与试验处理
•   2.3 土壤水溶液、植物和土壤样品采集
•   2.4 样品测定与分析
•   2.5 数据统计与分析
• 第三章 采伐剩余物处理和施肥对不同无性系杉木生长和叶养分含量的影响
•   3.1 研究结果
•     3.1.1 杉木苗高和地径
•     3.1.2 杉木叶C、N、P、K、Ca和 Mg养分含量
•     3.1.3 杉木叶片C/N、C/P、N/P生态化学计量比
•   3.2 讨论
•   3.3 小结
• 第四章 采伐剩余物处理和施肥对不同无性系杉木林地土壤养分的影响
•   4.1 研究结果
•     4.1.1 土壤C、N、P、K、Ca、Mg全量养分
•     4.1.2 土壤C/N、C/P、N/P生态化学计量比
• 4⁺-N和 NO₃^--N含量影响'>    4.1.3 土壤NH₄⁺-N和 NO₃^--N含量影响
•   4.2 讨论
•   4.3 小结
• 第五章 采伐剩余物处理和施肥对杉木土壤水溶液养分含量的影响
•   5.1 研究结果
• 4⁺-N和 NO₃^--N含量'>    5.1.1 土壤水溶液DOC、NH₄⁺-N和 NO₃^--N含量
• 4^2-、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺离子含量'>    5.1.2 土壤水溶液SO₄^2-、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺离子含量
•   5.2 讨论
•   5.3 小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 傅仲豪

导师: 胡亚林

关键词: 杉木无性系,采伐剩余物处理,缓控释肥,土壤养分,土壤水溶液

来源: 福建农林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业,林业

单位: 福建农林大学

分类号: S791.27;S714.8

总页数: 63

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