论文部分内容阅读
广西省猫儿山由于其得天独厚的地理位置条件和保存良好的天然常绿阔叶林植被,成为国家级自然保护区。目前,对猫儿山的研究集中在动植物区系研究、土壤类型和旅游资源开发及利用等方面,在森林生态系统养分分布方面的研究较少。因此,对于猫儿山森林生态系统生物量和养分分布的研究具有十分重要的现实意义。本研究以猫儿山4种较为典型的森林类型(毛竹林、杉木林、木荷林、褐叶青冈林)为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对4种森林的群落结构、生物量和养分分布进行研究。(1)4种森林类型乔、灌、草层次分明。乔木层高度较为一致,郁闭度为0.8-0.98,林下植被不发达。毛竹林乔木层完全由毛竹构成,灌木层主要由茶和青虾蟆组成,隶属于6科6属6种；草本层以十字苔草、淡竹叶为主,共隶属于8科8属8种。杉木林乔木层以杉木为主,夹杂少量毛竹和阔叶树；灌木层主要由山矾、冬青和木姜子组成,隶属于5科5属5种；草本层以半蒴苣苔、淡竹叶、粗叶悬钩子等为主,共隶属于8科8属8种。木荷林以木荷和木莲为主,隶属于9科10属10种,多为常绿阔叶树种；灌木层主要由大叶山矾和润楠组成,隶属于7科10属12种；草本层以亮叶悬钩子、绞股蓝等为主,隶属于5科5属6种；木荷林中还存在少量藤本植物。褐叶青冈林乔木层以褐叶青冈和刺叶桂樱为主,隶属于8科12属12种；灌木层完全由箬竹构成,没有乔灌木幼树出现；草本层由十字苔草和沿阶草组成。采用胸径级代替年龄的分析方法,可以得出毛竹林、杉木林、木荷林在大、中、小径级均有分布,其年龄结构为稳定型。褐叶青冈个体仅在15cm以上径级有分布,同时幼树的生存空间被箬竹挤占,整个群落处于衰退阶段。(2)毛竹林生物量为55.0764 t·hm-2,乔木层生物量为54.41 t·hm-2、151.11kg·hm-2、凋落物层为519.49 kg·hm-2。杉木林生物量为77.6172 t·hm-2,乔木层生物量为75.52 t·hm-2、灌草层为255.72kg·hm-2,凋落物层生物量为1841.43 kg·hm-2。木荷林生物量为264.2865 t·hm-2,其中乔木层生物量为257.31 t·hm-2、灌草层生物量为341.75 kg·hm-2、凋落物层生物量为6633.74 kg·hm-2。褐叶青冈林生物量为310.0403 t.hm-2,乔木层占306.06 t·hm-2、灌草层占941.82 kg·hm-2、凋落物占3038.47kg·hm-2。随着群落正向演替的进展,森林生态系统生物量不断增加,乔木层生物量对总生物量的贡献不断增大,而林下植被的贡献率不断减小。(3)4种森林类型土壤各营养元素含量:N 0.83-3.22 g·kg-1-;P 0.22-0.75 g·kg-1; K4.07-4.63 g·kg-; Ca 1.61-2.51 g·kg-1; Mg 1.01-1.67 g·kg-1。乔木树种各营养元素含量为N3.76-11.62 g·kg-1; P 0.43-0.84 g·kg-1; K 0.96-1.84 g·kg-1; Ca2.53-39.8 g·kg-1; Mg0.18-0.37 g·kg-1。灌木植物养分含量波动范围是N2.4-21.87 g·kg-1, P 0.46-1.4 g·kg-1, K 1.34-7.22 g·kg-1,Ca 0.51-72.60 g·kg-1, Mg 0.16-1.32 g·kg-1。草本层为N 0.31-29.98g·kg-1, P0.36-1.41 g·kg-1, K1.84-8.89g·kg-1, Ca 1.66-100.75 g·kg-1, Mg0.26-1.58 g·kg-1.凋落物层各营养元素含量为N 0.12-18.99 g·kg-1,P 0.64-0.98 g·kg-1, K 0.28-0.58 g·kg-1, Ca4.13-28.96 g·kg-1, Mg 0.14-0.3 g·kg-1。(4)不同森林生态系统对营养元素的积累为杉木林(72937.27kg·hm-2)>毛竹林(59032.62 kg·hm-2)>木荷林(55919.36 kg·hm-2)>褐叶青冈林(47932.56kg·hm-2)。毛竹林生态系统各营养元素积累量排序为K>Ca>N>Mg>P,杉木林和木荷林为K>Ca>Mg>N>P,褐叶青冈林为K>N>Ca>Mg>P。由此可以看出,该地区植物生长的限制性元素是P元素。4个森林生态系统营养元素积累量空间分布为土壤>乔木层>凋落物层>灌草层,土壤营养元素积累量占生态系统积累量的90%以上,绝大多数养分驻留在土壤中,没有参与循环,土壤是森林系统营养元素最大的库。乔木层的营养元素主要驻留在树干中。