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森林地下生物量是森林生态系统生物量的重要组成部分,由于森林地下生态系统的复杂性,根系的隐蔽性等原因,使得森林根系生态学的研究一度没有得到相应的重视。随着人们对生态系统物质循环和能量流动研究的进一步深入,地下生物量的研究渐成生态学的研究热点。本研究利用2008年南方雪灾的特殊背景条件,在对古田山亚热带常绿阔叶林甜槠、木荷、马尾松三种优势树种地下生物量系统调查的基础上利用相对生长法测定并建立了古田山三种优势树种的胸径与地下生物量之间的相对生长方程;并通过根钻法对三个不同演替阶段的森林的根系生物量进行了测定和比较。本研究将对亚热带常绿阔叶林地下生态学研究提供基础资料;从长远意义看,将对亚热带常绿阔叶林群落生态学研究产生积极影响。主要的结果如下:
三种树种相对生长方程:通过对三种树种的幼树和雪灾倒伏木的取样和采集,建立了三种树种胸径和地下生物量之伺的相对生长方程:马尾松:y=0.0096x2.6938,R2=0.9837;木荷:y=0.0667x2.2486,R2=0.9632;甜槠:y=0.0639x2.1473,R2=0.9717。通过对较大径级的雪压木树种生物量的采集,使得方程的适用范围更加的宽广。另外,利用三种树种幼树的地上生物量的数据,建立了三种树种胸径与地上生物量的相对生长方程:马尾松:y=0.1269x2.1649,R2=0.9925;木荷:y=0.2388x2.1071,R2=0.9791;甜槠:y=0.2298x2.0486,R2=0.9944;以及胸径与总生物量的相对生长方程:马尾松:y=0.1367x2.2112,R2=0.9934;木荷:y=0.3992x1.9404,R2=0.9766:甜槠:y=0.3492x1.9305,R2=0.975。
三个不同演替阶段森林的根系生物量的测定:利用根钻法对古田山亚热带常绿阔叶林的三种不同演替阶段的森林的根系生物量进行了取样调查,发现根系总生物量演替早期为1725g/m2;中期为1041.64g/m2:晚期为1663.46g/m2。其中活细根的生物量分别为:演替早期498.84g/m2;中期301.07g/m2:晚期404.25g/m2;死细根的生物量分别为:演替早期42.64g/m2;中期51.17g/m2:晚期33.03g/m2。细根随土壤深度的增加减少,细根生物量的85％以上分布在0-30cm左右土壤上层。根系生物量在三个演替阶段表现出较明显的差异,总根生物量演替中期的森林明显低于演替早期和晚期的林型,细根生物量方面,演替早期的森林细根生物量最大,中期最小。
对古田山地区三种优势树种的地下生物量的研究发现,植物的地上部分与地下部分有很好的相对生长关系,因而可以通过建立地上部分生态学指标(胸径、树高等)与各部分生物量之间的回归关系对植物的生物量进行估算;对三种演替阶段的森林根系生物量的研究发现根系生物量在森林的年龄和空间上存在显著的差异性,细根生物量尤为明显。