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重庆酸雨区马尾松生物量和根系空间分布特征研究

标题: 重庆酸雨区马尾松生物量和根系空间分布特征研究
作者: 张治军
出版时间: 2006-01-01
所在大学: 河北农业大学
关键词: 重庆酸雨区,生物量,马尾松,群落结构
论文级别: 硕士
学位: 学位论文
导师: 袁玉欣%王彦辉
专业: 森林培育
提交时间: 2006
摘要: 本文主要研究重庆酸雨区马尾松生物量结构特征、根系空间分布规律以及酸沉降对林木生物量及根系分布可能产生的影响,为进一步开展森林生态系统的能量流动与物质循环及健康评价等研究提供基础数据。 对位于重庆市铁山坪林场的马尾松天然次生林生物量结构与分布特征及生产力的研究结果表明,林分的初级生产力为8.34t·hm-2·a-1,生物量为146.08t·hm-2,其中各层次的生物量分配顺序为:乔木层(87.43﹪)>枯枝落叶层(5.65﹪)>下木层(5.46﹪)>草本层(1.46﹪)。乔木层的生物量为127.72t·hm-2,其中各器官生物量比例的顺序是:树干(93.01t·hm-2)>树枝(14.29t·hm-2)>树根(11.84t·hm-2)>树皮(5.66t·hm-2)>针叶(2.92t·hm-2)。在林分的各器官生物量的垂直结构方面,10m以下树干生物量占其总量的81.13﹪;树枝的生物量主要集中在12~16m,占其总量的82.25﹪;针叶的生物量主要集中在12~18m,其中一年生针叶占其总量的93.25﹪;根系生物量主要集中在距地表40cm深的土层内,占其总量的76.45﹪。 对不同优势等级马尾松单木进行树干解析,得出了马尾松个体生物量中地上部占90﹪以上,根系不足10﹪,各器官生物量所占比例顺序为:干(73.5﹪)>枝(10.6﹪)>根(8.0﹪)>皮(5.3﹪)>叶(2.7﹪)。不同径级根系在根系生物量中所占比例大小顺序为:粗根(>70mm,55.0﹪)>大根(10~70mm,37.7﹪)>中根(5~10mm,3.3﹪)>小根(2~5mm,2.9﹪)>细根(<2mm,1.1﹪),其中粗根和大根占总根量的90﹪以上,中、小、细根不足10﹪。树高、胸径、针叶生物量及地上部生物量均与根系生物量表现出明显的正相关关系;而林冠针叶脱落率与根系生物量/胸高断面积的比值、细根密度、1年生针叶量、1年生枝量之间的负相关关系均显著。 在野外采用根钻法与挖掘法测定林木根和取样,在室内利用Win-RHIZO根系扫描与分析系统测定根样的有关特征指标,之后计算为不同土层的单位土体根量(g·m-3)、根长(m·m-3)、根表面积(m2·m-3)、根体积(cm3·m-3)和细根根尖数(个·m-3)。 通过比较马尾松优势木的根系生物量,根长,表面积,根体积及细根根尖数,结果表明,这五项指标变化规律基本保持一致,在40cm以上土层中,各径级根系均有大量分布,而在40cm以下土层中根系逐渐减至最少;<2mm的细根集中分布于0~60cm土壤中,占细根总量的92.9﹪。马尾松根系具有深根性特征,但根系集中于40cm以上土层中,对于支撑地上庞大树体很容易失去平衡。细根随着距样木距离的加大而不断减少,一般在距样木2.0m的位置,细根量减至最少,同时细根的其它四个物理指标都在此处降至最低,以后随着距样木距离的加大,细根量又增加。 当前,该林分生产力低,群落结构不合理,应对该种类型的森林群落进行林相改造,调整乔木层产量结构,以提高群落的综合效应。