【摘 要】
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毛竹(Phyllostachys heterocycla var.pubescens)作为我国南方一种重要的森林资源,具有优良的固碳能力,在林业应对气候变化上有着重要的作用,因此以碳汇为目的的毛竹造林得到越来越多人的关注,前面大量的研究揭示了地形对成熟毛竹地上部分生长的影响,但是很少有研究揭示地形对新造毛竹林成林期间的动态影响以及地形对竹鞭生长的影响,因此本文分为两个试验揭示地形对毛竹地上部分在造
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(编号:31870618);
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毛竹(Phyllostachys heterocycla var.pubescens)作为我国南方一种重要的森林资源,具有优良的固碳能力,在林业应对气候变化上有着重要的作用,因此以碳汇为目的的毛竹造林得到越来越多人的关注,前面大量的研究揭示了地形对成熟毛竹地上部分生长的影响,但是很少有研究揭示地形对新造毛竹林成林期间的动态影响以及地形对竹鞭生长的影响,因此本文分为两个试验揭示地形对毛竹地上部分在造林10年间的动态影响以及对竹鞭生长影响。第一个实验通过在新造毛竹林设置36个固定样地,每年对毛竹林新生毛竹进行每木检尺以及坐标测量,收集10年造林期间新竹数据,并根据毛竹生长特性以及新竹生长规律将数据分为4个阶段(根鞭拓展期、造林初期、造林中期以及稳定期),同时引进新的地形因子(地形复杂度),通过结构方程模型以及方差分析揭示地形对毛竹生长的动态影响以及适宜毛竹生长的最优地形。第二个实验设置4个不同坡度级(5~15°、15~25°、25~35°、35~45°)10×10 m样地各5个,并通过小窗口法采集每个样地竹鞭数据,测量竹鞭长度、鞭径、生物量及年龄,同时采集0-20和20-40 cm土壤测量土壤含水率、容重、碱解氮、有效磷、速效钾,最后对样地地上立竹信息(胸径、年龄、株数)进行测量,通过方差分析和相关分析揭示坡度对竹鞭生长的影响,土壤理化性质以及地上毛竹与竹鞭生长的关系,最后给出毛竹新造林竹鞭生物量与毛竹地上立竹生物量之比及其在不同坡度的分布,实验结果如下:(1)影响毛竹胸径,新竹株数和碳储量的主要地形因子随着造林时间的变化而变化。对于胸径,在根鞭拓展期到造林中期,坡位是影响其的主要地形因子,而到了稳定期则坡向为其主要地形因子。对于毛竹新竹株数和碳储量来说,坡位在根鞭拓展期为影响其生长的主要地形因子,而后三个时期坡向为影响其生长的主要地形因子,并且坡向的影响程度随毛竹林的不断扩展而减小,在稳定时期与其他三个地形因子对毛竹新竹株数和碳储量的影响程度无明显差异。(2)对于单一坡向来说,东坡面最有利于毛竹的生长。而对于坡向与坡位的交互作用,下坡位和上坡位东坡向的碳储量要高于其他坡向和坡位的交互作用,并且比单一东坡向的碳储量要大的多,但上下坡位的东坡面的新竹碳储量在稳定时期显著下降,而对于毛竹生长条件较差的区域如北面和西面,从根鞭拓展期到造林中期碳储量不断增加但是到了稳定期却能保持相对稳定。(3)在地形较为平坦区域低地形复杂性有利于碳储量的积累,但在陡峭的斜坡(险坡)下适当的地形复杂性有利于水分和营养物质积累,从而有利于毛竹的生长。(4)竹鞭的长度随着坡度的增加而降低,但是由于随着坡度增加鞭径和鞭根的增加,竹鞭生物量在25~35°坡度级达到最大但是与其他坡度相比没有统计学上的显著性。(5)值得注意的是竹鞭的含水率在坡度较大的区域较大,而在坡度小(土壤含水率高)的区域竹鞭含水率较小。(6)竹鞭生物量与含水率和速效磷呈显著负相关,与立竹株数呈显著正相关。(7)竹鞭生物量与毛竹林地上立竹生物量比值随着坡度的增加而减小,且与前人的研究相比,本研究的值相对较小,主要原因可能为本研究区域是新造林,地下根鞭系统较为简单。
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