亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        華北落葉松樹干不同組分營養(yǎng)元素含量分析

        2023-05-09 07:22:10卿蘊賢康潔敏田佳赫張維盧偉
        林業(yè)與生態(tài)科學 2023年2期
        關(guān)鍵詞:邊材心材中齡林

        卿蘊賢,康潔敏,田佳赫,張維,盧偉

        (河北農(nóng)業(yè)大學 林學院,河北 保定 071000)

        林木營養(yǎng)元素的積累與分布是研究森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基礎(chǔ),反映了許多重要的生理和生態(tài)過程,對揭示限制因子調(diào)節(jié)、控制樹木生長的規(guī)律以及評價生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力具有重要意義[1-3]。近年來,對森林營養(yǎng)元素分布及其積累規(guī)律的研究已經(jīng)成為備受矚目的一個領(lǐng)域[4]。研究林木營養(yǎng)元素的含量、積累和分配特征作為森林生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)元素生物循環(huán)的重要方面,對指導林木生產(chǎn)與管理,合理利用和改善森林生長環(huán)境,提高林木營養(yǎng)元素利用效率以及森林生態(tài)服務(wù)功能價值核算都有積極意義[5-6]。

        塞罕壩機械林場是中國最大的人工林基地,造林面積高達9.47 萬hm2。華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtii)是其中的優(yōu)勢樹種,也是我國主要的用材和防護樹種之一,具有成活率高、速生豐產(chǎn)、抗寒性強等特點[7]。紀文婧等對華北落葉松人工林營養(yǎng)元素的含量、積累量及空間分布規(guī)律進行研究,各層次養(yǎng)分累積量的大小順序為:土壤層>喬木層>凋落物層>草本層>灌木層,其中,喬木層中樹干的養(yǎng)分積累量顯著高于其他器官[8]。陳東升等研究了不同林齡日本落葉松養(yǎng)分特征的差異,結(jié)果表明在不同發(fā)育階段,日本落葉松的干、枝、皮、葉、根生物量和養(yǎng)分濃度差異顯著[9]。目前,對華北落葉松養(yǎng)分含量的研究主要集中在人工林葉片和土壤養(yǎng)分特征分析等方面,對不同林齡華北落葉松營養(yǎng)元素分布及其差異研究相對較少,且?guī)缀鯖]有涉及到邊材和心材[10-12]。

        因此,以塞罕壩機械林場不同齡組(幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林)華北落葉松人工林為研究對象,更深入細致地探究樹干組分營養(yǎng)特征,將干材細分為心材和邊材,進一步對其樹皮、邊材和心材中C、N、P、K元素含量進行差異性分析,為華北落葉松人工林養(yǎng)分循環(huán)的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),進而為華北落葉松人工林的可持續(xù)經(jīng)營管理提供理論支撐。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        研究區(qū)位于河北省承德市圍場縣塞罕壩機械林場總場(E 116°53′~117°39′,N 41°92′~42°36′),地處河北省最北部,內(nèi)蒙古高原渾善達克沙地南緣,屬于森林-草原交錯帶,該區(qū)域?qū)俸疁貛Т箨懶约撅L氣候,海拔1 010~1 940 m。年平均氣溫-1.3 ℃,極端最高、最低氣溫分別為30.9 ℃和-42.8 ℃,年均降水量479 mm,蒸發(fā)量1 230 mm,無霜期64 d,積雪時間長達7個月[13]。土壤為棕色森林土,該區(qū)域的主要喬木樹種有華北落葉松、白樺、蒙古櫟、山楊、云杉等,林下植物主要包括柔毛繡線菊、叉分蓼、地榆、金蓮花、鸛草等。

        1.2 研究方法

        1.2.1 樣地設(shè)置及樣品采集 2019年7-8月進行樣地設(shè)置及樣品采集。在塞罕壩機械林場選取立地條件相近的華北落葉松樣地,隨機設(shè)置20 m×30 m的樣地17塊,分別代表幼齡林(≤20 a)、中齡林(21~30 a)、近熟林(31~40 a)和成熟林(41~60 a)。在樣地內(nèi)進行每木檢尺調(diào)查(表1),計算各個樣地內(nèi)所有林木的胸徑、樹高平均值,在每個樣地中選取生長良好的1株標準木并伐倒,在標準木胸徑位置(1.3 m處)切割厚度為5cm的圓盤。華北落葉松為顯心材樹種,因此根據(jù)顏色,將圓盤樣品分為心材、邊材和樹皮3部分。

        表1 標準木林齡及樣地編號Table 1 Stand ages of standard wood and plot number

        1.2.2 營養(yǎng)元素含量測定 將采集的樣品(心材、邊材、樹皮)置于烘箱中105 ℃殺青15 min,65 ℃恒溫條件下烘干至恒重,研磨成粉。粉碎的樣品用于測定心材、邊材和樹皮的C、N、P、K元素含量(g/kg)。C元素采用濕燒法(重鉻酸鉀-濃硫酸高溫加熱法)進行含量測定,這一操作簡便快捷,適用于本研究的樣本分析,用分光光度計進行檢測。N、P和K元素均采用濃硫酸-過氧化氫快速消煮法,其中N元素和P元素的含量用流動注射分析儀進行分析測定,K元素的含量用火焰光度計測定。

        1.2.3 數(shù)據(jù)分析方法 根據(jù)在標準地內(nèi)獲得的樹木基本數(shù)據(jù)及實驗室分析所得的數(shù)據(jù),對不同林齡和樹干各組分的營養(yǎng)元素含量進行雙因素方差分析(GLM-Univariate),分別對不同林齡、組分的營養(yǎng)元素含量進行單因素方差分析(One-Way ANOVA),運用LSD進行顯著性檢驗,顯著性水平設(shè)為α=0.05。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同林齡華北落葉松樹干各組分營養(yǎng)元素含量的差異

        同種營養(yǎng)元素在不同林齡華北落葉松樹干各組分中含量見圖1;不同齡組華北落葉松樹干各組分營養(yǎng)元素含量見表2;不同齡組華北落葉松樹干不同組分各營養(yǎng)元素方差分析見表3。

        圖1 同種營養(yǎng)元素在不同林齡華北落葉松樹干各組分中的含量變化Figure 1 Changes of the same nutrient content in various components of L. principis-rupprechtii in different stand ages注:不同小寫字母表示同一組分不同林齡營養(yǎng)元素含量之間的差異顯著(P<0.05)。

        表2 不同齡組華北落葉松樹干各組分營養(yǎng)元素含量Table 2 Nutrient content of various trunk components of L. principis-rupprechtii in different stand ages

        由圖1可知,邊材及樹皮中的C元素含量隨著林齡的增加不發(fā)生顯著性變化,心材中C元素含量呈先降低后增加的趨勢,心材、邊材和樹皮中C元素含量范圍分別為502.1~525.6 g/kg、500.8~513.8 g/kg和496.8~524.5 g/kg。隨著林齡增加,幼齡林到中齡林、中齡林到近熟林心材中的C元素含量變化不顯著,但近熟林與幼齡林相比,心材中的C元素含量發(fā)生顯著變化,由近熟林到成熟林,心材中C元素含量發(fā)生顯著性變化。綜上所述,幼齡林、中齡林和成熟林時期心材中的C元素含量間不存在顯著性差異,近熟林時期心材C元素含量與幼齡林、成熟林時期均具有顯著性差異。心材中的N元素含量隨著林齡變化呈下降趨勢,樹皮和邊材中N元素含量隨林齡增加變化不顯著,心材、邊材、樹皮中的N元素含量范圍分別為0.34~0.56 g/kg、0.65~0.83 g/kg、2.65~3.72 g/kg。隨著林齡增加,幼齡林與中齡林、中齡林與近熟林心材中的N元素含量變化不顯著,但近熟林與幼齡林心材中的N元素含量具有顯著性差異,近熟林與成熟林心材中的N元素含量相比,變化不顯著,即幼齡林與近熟林心材中的N元素含量具有顯著性差異。心材和樹皮中P元素含量隨林齡增加均呈“下降-上升-下降”趨勢,邊材中P元素含量變化不顯著,心材、邊材、樹皮中的P元素含量分別是0.45~0.89 g/kg、0.87~1.09 g/kg和0.87~1.79 g/kg。隨著林齡增加,幼齡林到中齡林、中齡林到近熟林心材中的P元素含量均分別發(fā)生顯著性變化,近熟林到成熟林未發(fā)生顯著性變化;樹皮中的P元素含量在幼齡林、中齡林、近熟林階段未發(fā)生顯著性變化,由近熟林到成熟林,P元素含量發(fā)生顯著性變化。綜上所述,心材的P元素含量在中齡林時期,與幼齡林、近熟林時期均具有顯著性差異,樹皮的P元素含量在成熟林時期與幼齡林、近熟林時期均具有顯著性差異。心材和樹皮中K元素含量均隨林齡增加逐漸下降,邊材中K元素含量隨林齡增加變化不顯著,心材、邊材和樹皮中的K元素含量范圍分別是0.24~0.69 g/kg、0.55~0.79 g/kg和1.14~2.39 g/kg。隨著林齡增加,幼齡林到中齡林心材中的K元素含量未發(fā)生顯著性變化,中齡林到近熟林心材中的K元素含量發(fā)生顯著性變化;幼齡林到中齡林、中齡林到近熟林樹皮中的K元素含量未發(fā)生顯著性變化,但近熟林樹皮中的K元素含量與幼齡林相比,發(fā)生顯著性變化。不同林齡華北落葉松樹干各組分養(yǎng)分含量見表2。雙因素方差分析(表3)表明,不同林齡華北落葉松C元素和K元素具有極顯著差異(P<0.01),P元素具有顯著差異(P<0.05),N元素則無顯著差異(P>0.05)。

        2.2 不同組分華北落葉松營養(yǎng)元素含量的差異

        不同組分華北落葉松各林齡C、N、P、K元素含量見圖2。

        圖2 不同組分華北落葉松各林齡C、N、P、K元素含量Figure 2 Contents of C, N, P, K in different components of L. principis-rupprechtiiat at each stand age注:不同小寫字母表示同一林齡不同組分間營養(yǎng)元素含量的差異顯著(P<0.05)。

        由圖2可知,不同林齡樹干各組分的C元素含量差異均不顯著,幼齡林、中齡林、近熟林和成熟林中C元素含量范圍分別為492.3~548.0 g/kg、469.5~528.5 g/kg、475.4~521.9 g/kg和489.4~544.5 g/kg;幼齡林、中齡林、近熟林和成熟林中N元素含量范圍分別為0.40~5.20 g/kg、0.35~5.34 g/kg、0.26~3.33 g/kg和0.22~2.93 g/kg,在幼齡林、中齡林和近熟林階段,樹皮N元素含量顯著高于邊材和心材,在成熟林階段樹干各組分N元素含量均具有顯著性差異,表現(xiàn)為樹皮>邊材>心材;幼齡林、中齡林、近熟林和成熟林中P元素含量范圍分別為0.74~2.23 g/kg、0.13~2.17 g/kg、0.49~2.52 g/kg和0.38~1.26 g/kg,在幼齡林和近熟林階段,樹皮P元素含量顯著高于邊材和心材,在中齡林階段,樹皮P元素含量顯著高于心材,在成熟林階段,邊材P元素含量顯著高于心材;幼齡林、中齡林、近熟林和成熟林中K元素含量范圍分別為0.24~3.47 g/kg、0.41~2.24 g/kg、0.07~2.11 g/kg和0.07~1.26 g/kg,在幼齡林、中齡林和近熟林階段,樹皮K元素含量顯著高于邊材和心材,在成熟林階段樹干各組分K元素含量均有顯著性差異,表現(xiàn)為樹皮>邊材>心材。整體來說,C元素含量為心材>樹皮>邊材,N、P和K元素均為樹皮>邊材>心材。雙因素方差分析(表3)表明,不同組分中除C元素外的營養(yǎng)元素含量差異均達到極顯著水平(P<0.01)。

        3 討論與結(jié)論

        植物中營養(yǎng)元素的含量反映了植物在一定的生境條件下從土壤中吸收和積累礦質(zhì)營養(yǎng)的能力,由于不同的組分具有不同的生理機能,同時不同的營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)行使的功能也不同,造成了同一營養(yǎng)元素含量在不同組分及不同營養(yǎng)元素含量在同一組分中的分布存在一定的差異[14]。

        本研究表明,不同林齡華北落葉松人工林的C、P、K元素含量均有顯著性差異,說明C、P、K元素含量隨林齡增加有較大變化。這與劉莉等人研究結(jié)果整體大致相同,但不同組分營養(yǎng)元素隨林齡變化的具體趨勢卻有所不同[8,15]。其原因主要是區(qū)域環(huán)境的差異,已有研究表明不同林齡階段華北落葉松不同組分中C、N、P元素含量具有顯著性差異,采樣月份和采樣年際也會對其造成顯著影響[16]。此外,梁楠的研究顯示,隨著海拔的升高,樹干C元素含量呈上升趨勢,N、P元素含量均先上升后下降[17]。本研究中樹干各組分中C元素隨林齡增加呈先上升后下降趨勢,樹干各組分隨林齡變化的差異并不顯著。樹皮中N、K元素隨林齡增加而降低,P元素在成熟林時期劇烈下降。主要是隨著華北落葉松的生長發(fā)育,細胞代謝增強,樹葉中需要大量的N、P元素合成蛋白質(zhì)和核酸,而隨著樹葉所貯存的營養(yǎng)元素越來越多,又需要移動性相對較強的K元素將葉片產(chǎn)生的養(yǎng)料運送到樹根[18]。而在成熟林階段P元素劇烈下降主要由于植株在吸收較多營養(yǎng)物質(zhì)之后,也會根據(jù)自身生長需求對土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)進行選擇性吸收。此外,除了成熟林階段林木生長速率變慢外,有研究顯示該研究區(qū)域土壤P元素含量比較貧瘠[19]。邊材與心材不是一成不變的,隨林齡的增加,邊材內(nèi)側(cè)部分會逐漸失去輸導作用而轉(zhuǎn)化為新的心材,樹干邊材向心材轉(zhuǎn)化的過程中營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)移程度也存在很大差異[20]。本研究表明,整體來看N、P、K元素在邊材和心材中組成的木質(zhì)部中是隨林齡增加而降低的,這歸因于營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)移和稀釋效應[21]。邊材與心材之間的營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)移則要復雜的多,通常認為N、P、K元素會從老化的邊材部分向新生組織轉(zhuǎn)移[22]。

        華北落葉松不同組分N、P、K元素含量均差異顯著(P<0.05),C元素含量差異不顯著。同一組分中C元素含量顯著高于其他元素,而樹皮、邊材和心材之間的C元素含量差異并不顯著,這與紀文婧等人的研究結(jié)果基本一致[8]。這是由于C是組成植物基本結(jié)構(gòu)的物質(zhì),占植物體內(nèi)干物質(zhì)的一半,樹干各組分都需要大量C元素來維持正常的結(jié)構(gòu)及生命活動,并且C元素的分配格局主要受遺傳因素控制[23-26]。但本研究區(qū)域的華北落葉松樹干C元素含量略高于紀文婧在山西地區(qū)研究的華北落葉松,說明本研究區(qū)域華北落葉松具有更高的有機物積累能力,能夠儲存更多的C元素,具備較高的防御能力和適應能力[27]。本研究表明樹皮中的N、P、K元素含量均顯著高于邊材和心材,這與閆濤以及劉廣全等人的研究結(jié)果是大致相同的[28-29]。樹木樹干各組分元素含量與組分功能緊密相關(guān),樹皮起運輸有機營養(yǎng)元素與防御的作用;邊材則起輸導液流、存儲和支持作用[30-31];心材則失去了輸導與營養(yǎng)的功能,而專營機械支持作用[20,32]。由于N、P、K元素的可移動性,多分布于幼嫩器官、分生組織,與物質(zhì)的運輸代謝密切相關(guān),因此邊材和心材N、P、K元素含量顯著低于樹皮[29]。

        綜上所述,不同齡組華北落葉松C、K元素含量差異極顯著,P元素含量具有顯著性差異,N元素含量無顯著性差異;不同組分N、P、K元素含量具有極顯著差異,C元素含量差異不顯著。不同林齡階段和不同組分華北落葉松C、N、P、K元素含量差異顯著,其含量還受到生境的限制與季節(jié)變化的影響。因此,在今后的研究中應充分考慮采樣地點與采樣時間的影響。

        猜你喜歡
        邊材心材中齡林
        松樹專用肥不同施用量對油松中齡林生長的影響
        影響心材形成的因素與機理及人工誘導硬木心材研究進展?
        杉木無性系心材與邊材微觀結(jié)構(gòu)特征快速檢測
        2種楊樹濕心材化學成分分析
        降香檀心材化學成分及抗炎活性研究
        撫育間伐強度對興安落葉松中齡林測樹因子的影響
        森林工程(2018年5期)2018-05-14 13:54:30
        沙地樟子松邊材寬度與胸徑關(guān)系研究
        防護林科技(2017年4期)2017-04-27 08:51:40
        淺談如何辨別紅木家具有無摻白皮
        馬尾松中齡林采脂效益分析
        降香黃檀人工促進心材研究進展
        a观看v视频网站入口免费| 少妇伦子伦情品无吗| 欧美黑人xxxx又粗又长| a毛片全部免费播放| 国产一区二区三区亚洲天堂| 国产乱人伦偷精品视频还看的| 香港三级午夜理论三级| 激情综合色五月丁香六月亚洲| 91自拍视频国产精品| 国产精品永久免费| 999久久久精品国产消防器材| 国产一级做a爱视频在线| 国产成人国产三级国产精品| 亚洲熟妇自偷自拍另欧美| 亚洲国产综合人成综合网站| 国产一区二区三区视频大全| 亚洲天堂久久午夜福利| 国产成人亚洲精品无码av大片| 亚洲日韩乱码中文无码蜜桃臀| 无人视频在线播放在线观看免费| 日本久久久免费观看视频| 99热这里有精品| 麻豆AV免费网站| 亚洲国产精品成人一区二区三区 | 日韩有码中文字幕在线视频 | 国产丝袜在线精品丝袜| 亚洲V在线激情| 不卡av一区二区在线| 少妇伦子伦精品无吗| 十八岁以下禁止观看黄下载链接| 久久久精品人妻一区二区三区日本| 日本国产精品久久一线| 女人让男人桶爽30分钟| 狼友AV在线| 加勒比av在线一区二区| 欧美牲交videossexeso欧美| 亚洲熟妇少妇任你躁在线观看 | 国产一区二区在线免费视频观看| 99精品国产丝袜在线拍国语| 在线综合网| 亚洲中文字幕在线精品2021|