抚育间伐对小黑杨人工林非结构性碳和氮磷钾生态化学计量特征的影响

黑龙江省省级财政林业科研专项（201522）; 中央高校基本科研业务费专项资金项目（2572020DR04）

摘要

了解不同林龄阶段小黑杨人工林各器官的非结构性碳（NSC）含量和氮（N）磷（P）钾（K）生态化学计量特征及其对抚育间伐的响应，从而为小黑杨人工林的科学经营提供依据。以黑龙江省大庆市红旗林场幼龄和中龄小黑杨人工林为研究对象，建立间伐强度为25%（以株数计）的抚育间伐样地，调查分析抚育间伐对小黑杨人工林各器官NSC含量和NPK生态化学计量的影响特征。研究结果表明，2种林龄小黑杨人工林具有各自不同的NSC含量和NPK生态化学计量分布特征。中龄林树叶、树枝和树根NSC含量较幼龄林分别降低31.76%、21.19%、38.98%(P<0.05)。中龄林树叶N含量较幼龄林增加11.85%(P<0.05)。中龄林树枝、树干和树根P含量分别较幼龄林分别降低17.57%、35.85%、60.11%(P<0.05)，树叶、树枝、树干和树根K含量分别较幼龄林分别降低21.05%、34.67%、22.99%、46.22%(P<0.05)。抚育间伐显著影响小黑杨幼龄林树干和树根的NSC含量、中龄林树枝和树根的NSC含量（P<0.05）。抚育后幼龄林树干NSC含量增加29.35%，树根NSC含量降低40.37%；中龄林树枝和树根NSC含量分别增加12.81%、33.51%。抚育间伐显著影响小黑杨幼龄林各器官N含量、树枝K含量、树干P含量和中龄林树叶、树根K含量（P<0.05）。抚育后小黑杨幼龄林树叶、树枝、树干和树根N含量分别增加5.77%、15.68%、53.71%、10.85%，树枝K含量增加36.90%，树干P含量降低19.63%；小黑杨中龄林树叶和树根K含量分别增加20.86%、31.69%。树叶NSC含量与N含量极显著负相关（P<0.01），与K含量间显著正相关（P<0.05）；树枝NSC含量与N含量显著负相关，与P含量显著正相关（P<0.05），与K含量极显著正相关（P<0.01）；树干NSC含量与N含量极显著正相关（P<0.01）；树根NSC含量与N含量极显著负相关，与P含量极显著正相关（P<0.01）。结果表明，林分未进行抚育时，小黑杨幼龄林和中龄林NSC和N、P、K元素在各器官中的分配格局差异明显；幼龄林碳资源更多地分配给根系，促使其生长延伸，中龄林更多地投入到树木地上部分生长与竞争。抚育间伐会改变小黑杨NSC和N、P、K在各器官中的分布格局，抚育后，2种林龄小黑杨地上部分与地下部分碳资源比例均发生改变。对小黑杨中龄林进行抚育间伐增加林木碳汇的同时也改善了P限制的状况。

关键词

小黑杨 / 抚育间伐 / 林龄 / 非结构性碳 / N∶P∶K计量比