施氮磷肥對杉木林林下植物多樣性與養(yǎng)分動態(tài)的影響.pdf

1、林下植物是人工林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在維護(hù)林地地力和涵養(yǎng)水源等方面發(fā)揮著重要的生態(tài)功能，同時(shí)，也與培育目標(biāo)樹種競爭水分和養(yǎng)分，因此，人工林林下植物的研究一直受到重視。氮（N）和磷（P）是森林生態(tài)系統(tǒng)最重要的限制性元素，且兩者相互影響，共同影響植物的生長和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前，關(guān)于施N和P肥對森林樹木養(yǎng)分吸收和生產(chǎn)力的影響研究較多，但對林下植物多樣性及其養(yǎng)分動態(tài)的研究較少。本研究以丘陵山區(qū)典型中齡杉木（Cunninghamia la

2、nceolata）人工林為對象，于2011年布設(shè)了兩個(gè)水平N添加（5和10gm-2a-1）、一個(gè)水平P添加（5gm-2a-1）、N和P同時(shí)添加和對照共6種處理5次重復(fù)的完全隨機(jī)化區(qū)組野外原位試驗(yàn)；于2012和2013的生長季和非生長季調(diào)查林下植物多樣性和測定生物量；在2013的生長季和非生長季在30塊樣地中隨機(jī)采集8種主要林下植物葉片或地下部分植株，測定其N和P含量；評價(jià)養(yǎng)分條件改變后林下植物多樣性、生物量和主要林下植物養(yǎng)分響應(yīng)格局及其

3、內(nèi)在關(guān)聯(lián)，為杉木林林下植物管理及其應(yīng)對大氣N沉降提供科學(xué)依據(jù)。
　　主要結(jié)果如下:
　　（1）施肥處理后第一年，施 P肥提高了林下植物物種豐富度、均勻度指數(shù)、Shanon-Wiener指數(shù)，而施N肥無顯著影響；第二年，林下植物多樣性對N肥和P肥處理的響應(yīng)均不顯著。兩年生長季和非生長季林下植物生物量在不同施肥處理之間均無顯著差異。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)第二年生長季林下植物生物量與物種豐富度顯著正相關(guān)，與均勻度顯著負(fù)相關(guān)。推斷，光照條件等決

4、定林下植物空間分布格局的生態(tài)要素是決定林下植物多樣性和生產(chǎn)力的關(guān)鍵因子。養(yǎng)分供應(yīng)改變可短期內(nèi)影響林下植物多樣性，估計(jì)與養(yǎng)分有效性不僅可以促進(jìn)林下植物的生長，還會增強(qiáng)目標(biāo)樹種杉木的生長速率，改變林冠的空間分布，從而影響林冠下層光照分布。因此，施肥對林下植被的影響最終還得與目標(biāo)樹木的響應(yīng)共同起作用。
　?。?）不同林下植物養(yǎng)分含量對N肥、P肥及其交互作用的響應(yīng)各異。其中施N肥提高狗脊、黃瑞木、檵木、三葉赤楠和大青生長季葉片N含量，提高

5、狗脊和山莓非生長季葉片氮含量；提高了芒萁、檵木和大青生長季葉片P含量；施P肥提高芒萁生長季N含量，提高山莓生長季和非生長季葉片N含量；提高狗脊、芒萁、黃瑞木、檵木、三葉赤楠、山莓和鉤藤生長季葉片P含量，提高芒萁、狗脊、黃瑞木和鉤藤非生長季葉片P含量。此外，施N肥和施P肥對芒萁和檵木生長季葉片N含量，對山莓非生長季葉片N含量；對芒萁、鉤藤、檵木和山莓生長季葉片P含量，狗脊非生長季 P含量存在顯著的交互作用。顯然，林下植物養(yǎng)分含量對施肥的響

6、應(yīng)格局總體表現(xiàn)為生長季比非生長季敏感，蕨類植物和常綠植物的響應(yīng)比落葉植物敏感，對P肥響應(yīng)強(qiáng)度高于對N肥的響應(yīng)強(qiáng)度。
　?。?）施N肥提高狗脊和三葉赤楠生長季葉片N/P比，提高狗脊和山莓非生長季葉片N/P比；施P肥降低狗脊、芒萁、三葉赤楠、山莓和鉤藤生長季葉片N/P比，降低芒萁、狗脊、黃瑞木、鉤藤和山莓非生長季葉片N/P比。此外，施 N肥和施P肥對三葉赤楠生長季和狗脊、山莓非生長季葉片N/P比交互作用顯著。顯然，林下植物N/P比主要