不同营林措施对马尾松针叶养分不同含量的研究
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摘要：对马尾松这一树种进行了不同密度、不同施肥措施和不同抚育措施等3种营林措施对针叶养分的含量特点的研究。并分析了不同养分即N、P、K、Ca、Mg五大元素与树木胸径（D1.3），树高（H），单株材积（V单）及林分的每公顷材积（Vha）等生长量间的关系，结果表明：无论施何种肥料，只要树林生长正常，则5大营养元素在针叶中的含量是成比例递增的。该比例为N∶K∶Ca∶Mg∶P=3∶2∶2∶2∶1。在各种不同抚育措施的林分采样分析，得出各种林分的针叶所含五大营养元素分别与各林分的树高生长量间的线性性相关关系不明显。且算得五大营养元素的含量比例为N∶K∶Ca∶Mg∶P=4∶2∶2∶1∶1。从五种不同密度的林分进行采样分析，在林分高度较小或很小的情况下，针叶中所含五大营养元素的含量排序为N > Ca >K> Mg>P，比例关系为N∶K∶Ca∶Mg∶P=4∶2∶3∶1∶1。而在林分密度较大或很大时，五大营养元素的含量排序则是N > K> CA > MG>P，比例关系为N∶K∶Ca∶Mg∶P=4∶3∶2∶1∶1。同时分析五大营养元素分别在生长量指标间关系得出：Ca多对树体胸径D1.3有一定程度的阻碍作用，对单株材积V单的生长却有显著促进作用。树高与各营养元素间相关关系不显著（该结果与本文前面所得结果一致）。P、K对总体林分蓄积生长有较大促进作用，N对各生长量指标均无突出直接直接作用。
关键词：马尾松；营养元素；林分密度；施肥措施；抚育措施
中图分类号：S791.248 文献标识码：A
文章编号：1674-9944（2013）01-0175-04
1 引言
马尾松是贵州省的主要造林树种之一，要进一步促使马尾松速生丰产，在树种及自然条件既定情况下，其主要因素在于土壤肥力的供给能力。在造林地上定植合理密度，适量的施肥，科学的抚育经营都要以此为基础，因而对马尾松所需肥力的研究具有很大意义。本文特对马尾松的针叶养分特点作了初步的研究。同时分析了5大元素与D1.3、H、V单、VHa等生长量之间的相关关系，为营造不同要求的马尾松林而进行相应的科学经营提供可靠依据。
2 实验概况
2.1 施肥实验
2.1.1 实验地概况
该试验地选在马尾松的一类产区――广西凭祥市中国林科院热林试验中心伏波实验场金生站。采样林分位于低山中部、海拔500m，土壤是花岗岩发育而成的红壤，土层厚达1m以上，黑土层厚15m左右，土体疏松多孔见表1。
2.1.2 材料与方法
（1）实验材料：取自伏波实验场金生站生长正常的16年生桐棉种源马尾松林中。
（2）实验方法：在所设13个样点中各选5株优势木采各年生混叶样，粉碎后用10∶1的H2SO4-HClO3混合液湿灰法消煮，得系统分析液，N采用扩散法，P采用钼兰比色法，K用火焰光度计法，Ca、Mg用EDTA络全滴定法测定。
2.2 抚育与密度实验
2.2.1 实验地概况
该地点选在贵州龙里林场，地理位置为北纬26°27′、东径106°58′。地形为中切割山源，海拔1000～1500m，气候具中亚热带高原湿润季风性气候的特点，年均14.8℃，年降水量1689.3mm，日照百分率28%，绝高温32℃，绝低温-5.4℃，年均相对湿度77%，年均风速1.8m/s。
实验地貌为侵蚀、剥蚀低中山台地，试验点海拔1150m，坡向东南，坡度5°～10°。
实验地土壤为砂岩发育的薄腐殖质层山地黄壤，DH4.4，腐殖质含量（0%）及盐基代换量（M・L/100gt）见表2。
造林前植被为灌丛草坡，主要组成植物有茅栗、南烛、白珠树、胡枝子和蕨、五节芒、野古草，其次还有响叶杨、山合欢、映山红、羊耳朵、朝天罐、铁芒基、杜鹃、菅草、刺子莞、白箭圩等。总覆盖度90%。
2.2.1 实验处理
该实验地是贵州农学院林学系于1993年春设置的，处理分5种密度，5种株行距进行，见表3。试验小区为正方形，小区面积均为400m2（20m×20m），苗木定植点全用正方形配置，密度由低到高，每株苗木由低到高依次减少1倍。供试材料同为当地同批种源，自育1年生Ⅰ～Ⅱ级苗，苗木平均高24.1cm，平均地径为0.25cm，造林施工采用全面砍伐，拉线定点，逐点挖穴定植法，共设置了3个区组，3个重复15个小区，土壤理化性见表4。
2.2.2 采样及分析法
（1）采样，在各密度小区内分选了3株优势木，每株上采集1年生及多年生针叶混合样品分装封存。
（2）分析方法：同2.1.2（2）。
3 不同营林措施下的马尾松针叶养分含量的特点结果分析
3.1 施肥措施
通过对施肥措施试验林分的样品分析结果进行归纳统计得出表5。
从表5可知，针叶中5大营养元素的含量属N的含量最大，K、Ca、Mg三种元素含量近等，P最少。5大营养元素之间的比例关系成：N∶K∶Ca∶Mg∶P=3∶2∶2∶2∶1这表明马尾松对5大营养元素需求量成比例关系发展。
通过方差分析得出5大营养元素在相关施肥措施中的含量波动幅度为：
S2N=0.0290>S2Mg=0.0195>S2Ca=0.0120>S2K=0.0058>S2P=0.0004（用方差值表示）。总体表明趋向含量大的营养元素在不同施肥措施间的含量差值也最大，含量少的差值也最小。
3.2 抚育措施
在不同抚育措施下，N、P、K、Ca、Mg 5大营养元素的含量均值见表6。
从表6可之，无论何种抚育措施，5大营养元素的含量大小顺序都是N>Ca>K>Mg>P，这个顺序不受抚育措施的改变而改变。且通过大量数据对5大营养元素在不同抚育措施情况下的含量进行相关关系分析，得出如下结论： 结果表明不同抚育措施的林分间的针叶中5大营养元素间的含量呈线性正相关关系非常显著，从而进一步证明了结论的正确性。
同时通过方差分析得出5大营养元素的含量在各抚育措施间的波动程度由大到小的次序为：
以此排序为依据，可将5种相异密度分成两大类。
一类是密度较小或很小。此试验中包含2种密度即74株/亩、167株/亩。这2种林分针叶中5大营养元素含量排序一致，皆为N>Ca>K>Mg>P。由此表明林分密度小到一定程度时，5大营养元素的含量不再随林分降低而产生变化。
另一类是林分密度较大或很大，此次试验中包括296株/hm2、667株/hm2、1361株/hm23种林分密度，5大营养元素的含量在这3种密度中的排序又是另一种形式，即N>K>Ca>Mg>P，由此表明林分密度当大到一定程度时，5大营养元素的排序就成一处定式，不随林分密度的增大而有任何变化。
通过比较得两类情况各元素的比例分别为：
密度较小时：N∶K∶Ca∶Mg∶P=4∶2∶3∶1∶1；
密度较大时：N∶K∶Ca∶Mg∶P=4∶3∶2∶1∶1。
两类情况的区别在于K、Ca排序颠倒，但还不能证明二者成线性负关，且第一类中Ca比K含量大得多，而第二类中K又大于Ca，相同处于N、Mg、P的排序都没改变，其中N含量最大，P含量最少。
4 5大营养元素与生长量的关系
4.1 施肥措施
据有关资料表明，N、P、K配合施肥，对树木胸径、树高乃至单株材积均有极好的促进作用。
单施用N、P、K3种肥料，反对单株材积生长有显著促进作用，在不同树龄时期，肥料用量有不同显著水平。
4.2 抚育措施
在不同抚育措施条件下，本文又对5大营养元素与树高生长量之间的关系进行研究。生长量是采用1998年3月与1997年2月两次测得的树高值之差值。具体数值见表8。用树高值分别与各营养元素进行相关关系分析，并查得标准r20.05=0.95与各相关子数一一对比：
由此可看出树高与各营养元素间相关关系不显著，说明5大营养元素对促进树高生长作用不大，同时也表明，要想仅通过抚育措施来促进树高生长是不可能的。
4.3 密度措施
本文所用生长量指标是1997年与1998年间的年生长量。现将胸径（D1.3）、树高（H）、单株材积（V单）及每公倾材积（VHa）等的年生长量附于表9，联系表7与表9，用数理统计中的数学方法分析N、P、K、Ca、Mg 5大营养元素分别于D1.3、H、V单及每公倾材积VHa等生长量之间的关系：
设在置倍度F=95%的情况下进行分析检验，从表查得标准相关系数r40.05=0.8114。可用相关数学公式求得生长量与营养元素间的相关系数值（表10），现用标准相关系数与表10中各值一一比较分析。
5 结果与讨论
（1）马尾松针叶中5大元素的含量是按一定比例关系发展的，5大营养元素在不同施肥措施间的离散程度排序为：N>Mg>Ca>K>P。
（2）针叶中5大营养元素的排序不受抚育措施的影响，但受密度影响，在林分密度较小或很小时，其排序为：N> Ca>K> Mg>P，在林分密度较大或很大时，其排序为：N>K>Mg>Ca>P，所谓密度较大是指株行距约为1.5m×1.5m以下，密度较小是指株行距略在2m×2m以上。
（3）本次研究中，Ca对胸径有一定抑制作用，K、P、Ca对材积生长有显著促进作用，马尾松在含量较多的石灰岩地区胸径生长缓慢，各营养元素对树高作用都不显著。此结果中可看出Ca既对胸径生长起抑制作用，又对材积生长起促进作用，成一矛盾因素。5大营养元素对树高作用不显著也不尽合理，原因可能与样本量太少有关，有待进一步研究解决。
参考文献：
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