【摘 要】
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广西每年因桉树采伐而产生的伐根生物量巨大,伐根的分解和养分回归对于桉树人工林立地的维持和可持续经营水平的提高是十分重要的。然而,目前我们对桉树人工林伐根生物量的分布还不清楚,生物量随伐根分解的变化规律以及与伐根物理、化学、结构组分等的关系还不了解。这将进一步阻碍了我们对桉树人工林单位面积上伐根养分储量的量化,以及对伐根在桉树人工林养分循环和地力维持中的作用的准确评价。为此,本研究分别在2015年~
【基金项目】
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广西自然科学基金面上项目“基于生态化学计量学的桉树伐桩分解过程中微生物群落动态变化机制”,项目编号:2017GXNSFAA198007;
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广西每年因桉树采伐而产生的伐根生物量巨大,伐根的分解和养分回归对于桉树人工林立地的维持和可持续经营水平的提高是十分重要的。然而,目前我们对桉树人工林伐根生物量的分布还不清楚,生物量随伐根分解的变化规律以及与伐根物理、化学、结构组分等的关系还不了解。这将进一步阻碍了我们对桉树人工林单位面积上伐根养分储量的量化,以及对伐根在桉树人工林养分循环和地力维持中的作用的准确评价。为此,本研究分别在2015年~2021年的尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)植苗林下设置样地,分别调查了分解6、5、4、3、2、1和0年的桉树伐根生物量及其随分解时间、腐烂等级和径级的分布,并挖掘伐根样品测定伐根物理、化学和结构组分特征,以明确这些因子与伐根生物量之间的关系。研究结果可为桉树人工林伐根生物量和分解特征的阐明,伐根养分的深入量化以及伐根在桉树人工林养分循环和地力维持中作用的准确认识提供科学参考。主要结果如下:(1)本研究,桉树人工林伐根初始生物量为32.47 t/hm~2,随分解降低至12.32 t/hm~2,其中根系生物量始终占总生物量80%以上。伐根分解前期(0-1年)以腐烂等级I和II的伐根生物量占优,中后期(2-6年)以腐烂等级III、IV和V的伐根生物量为主。伐根分解前期以径级15.0-20.0 cm的伐根生物量为主,分解中后期,则以径级≤15.0 cm的伐根生物量占优。(2)桉树伐根地上木桩生物量损失快于地下根系,桉树木桩和根系的生物量损失常数分别为0.34和0.19,木桩生物量损失50%和95%所需的时间分别为2.04年和8.81年,而根系大约为3.57年和15.44年。(3)木桩密度、纤维素和半纤维素随着分解时间增加而减少,而含水率和持水能力则呈相反趋势。根系密度随着分解时间增加而增大,含水率和半纤维素含量也呈现相反趋势。根系持水能力、纤维素和木质素含量随腐烂等级和分解时间增加无明显变化规律。随着伐根持续分解,木桩和根系有机碳(OC)含量和木桩全氮(TN)含量呈“富集-释放”趋势,根系全氮含量以及木桩和根系全磷(TP)含量呈“释放”趋势。随着分解进行,木桩和根系C:N、C:P、N:P、和木质素:N均增加。随着腐烂等级增加,木桩热解物质残留率增大,根系热解物质残留率无明显变化,但相同腐烂等级木桩和根系的最大热解速率不同。(4)木桩和根系生物量与半纤维素含量呈显著正相关,分别与密度呈显著正和负相关。木桩和根系半纤维素含量均与分解时间呈显著负相关,而木桩和根系密度与腐烂等级分别呈显著负和正相关。
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