2021-4-10 | 農(nóng)業(yè)
篤斯越桔(Vacciniumuliginosum)屬杜鵑花科越桔屬的小灌木,一般高度在50~80cm。東北林區(qū)篤斯越桔資源豐富,在長白山和大小興安嶺地區(qū)多成片分布。目前有關(guān)篤斯越桔的研究,多在其生長環(huán)境
、分布、物候、栽培、經(jīng)營、生長結(jié)果習(xí)性、果實(shí)加工和利用等方面(郝瑞,1979;李亞東等,1994,1998;李守忠等,1997;羅旭等,2005),而對(duì)篤斯越桔的生物量方面的研究鮮有報(bào)道。植被生物量直
接反映了植被的生長狀況以及當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的變化情況(郝文芳等,2008),植物在不同環(huán)境與生長壓力下具有不同的生長特性與物質(zhì)分配規(guī)律(許振柱和周廣勝,2005)。通過研究植物在不同環(huán)境條件下
的適應(yīng)特征和生長發(fā)育規(guī)律,可深入地探討特定植物種群的生態(tài)適應(yīng)機(jī)理,從而為資源開發(fā)利用及生態(tài)恢復(fù)工程的順利進(jìn)行提供基本資料(何玉惠等,2008)。生物量是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)研究
的基礎(chǔ)(秦建華,1996),是植被層的生物生產(chǎn)力,也是森林生態(tài)系統(tǒng)生物群落生產(chǎn)力水平的一個(gè)重要功能指標(biāo)(Wangetal.,2000;唐建維等,2003)。生物量的多少是物種在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮作用的關(guān)鍵
指標(biāo)(葉吉等,2004),也是生態(tài)系統(tǒng)的基本數(shù)量特征之一。在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)遷移中,碳循環(huán)吸引了更多的關(guān)注(Liuetal.,2011),搞清篤斯越桔生物量的分配規(guī)律,對(duì)于研究篤斯越桔群落的合理經(jīng)
營利用、半人工栽培管理以及通過植被生物量來探討植被生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能等具有重要的意義。本文以長白山區(qū)落葉松林下篤斯越桔為研究對(duì)象,研究了其地上部分、地下部分各器官的生物量分配規(guī)
律,為長白山區(qū)篤斯越桔的深入研究提供理論基礎(chǔ)。
1研究地區(qū)與研究方法
1.1研究地點(diǎn)概況
長白山自然保護(hù)區(qū)(41°42'45″N—42°45'18″N,127°33'30″E—128°16'48″E)總面積約為2.2×105hm2。長白山地區(qū)具有顯著的中緯度山地氣候的特征:夏季短暫溫和,冬季漫長寒冷,雨量充沛,
空氣濕度較大,氣候的垂直分布明顯;長白山以其動(dòng)植物區(qū)系的豐富、獨(dú)特和垂直帶的明顯分布而聞名于世。海拔1300m以下的篤斯越桔部分生長在泥炭蘚沼澤草甸子里,部分生長在苔蘚層較厚的落葉松
林下(郝瑞,1979)。在篤斯越桔-落葉松林型的植物群落組成是:喬木多為長白落葉松(Larixolgensis)(以下稱落葉松),大灌木有柴樺(Betulafruticosa),小灌木主要有細(xì)葉杜香(Ledumpalustre)、越
桔(Vacciniumvitis-idaea)、藍(lán)靛果忍冬(Loniceraedulis)和山刺玫(Rosadavurica)等。草本植物大部分是苔草(Carexspp.)和小葉章(Calamagrostisangustifolia)。
研究地點(diǎn)位于長白山自然保護(hù)區(qū)邊緣的園池附近。長白山圓池海拔1260m,圓池邊為篤斯越桔+細(xì)葉杜香灌叢,零星混生有少量落葉松,由圓池邊緣向西,樣地中落葉松成分增加,直到成為落葉松林(距
離圓池100m左右)(郭水良等,1999)。調(diào)查樣地中心點(diǎn)位于42°02'37″N,128°21'36″E,距圓池入口西側(cè)約10km、邊防公路北約2km處,調(diào)查樣地在中心點(diǎn)300m范圍內(nèi)。群落組成為8落2樺,林分為異
齡復(fù)層林,篤斯越桔主要著生于透光度較好的林下或林間空地,呈團(tuán)狀或片狀分布,郁閉度>6.0以上的林內(nèi)很少見到團(tuán)片狀的篤斯越桔灌叢,偶遇少量篤斯越桔卻株型細(xì)弱,生長不良。土壤垂直結(jié)構(gòu)
自上而下依次明顯分為4層,最上面第1層為活苔蘚層,相當(dāng)于凋落物層(O層)的L層,其中混有大量新鮮的落葉松凋落物,分解較少;第2層是死苔蘚層,相當(dāng)于凋落物層(O層)的F層,多為半分解的死苔蘚
和落葉松凋落物;第3層主要由呈泥炭化的腐殖質(zhì)層(A1層)及其下部少量較薄的淀積層(A2層)組成,此處合并稱為泥炭層(A層),與下層過渡明顯;第4層為火山灰層(C層),由黃白色至棕黃色的火山灰及其
顆粒組成。
1.2研究方法
1.2.1野外取樣方法
于2009年10月初(停止生長期),根據(jù)林分狀況經(jīng)踏?搜∪×寺湟端?篤斯越桔標(biāo)準(zhǔn)樣地5塊,每塊樣地內(nèi)選取1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣方,樣方大小為1m×1m,四周用線繩固定,測定樣方內(nèi)每一植株的地徑、高度后,
用快刀將樣方邊緣由上至下切斷,使樣方四周縱剖面全部露出,進(jìn)行分層測量和取樣。
將篤斯越桔地上部分植株從基部齊根剪斷,收獲地上部分,帶回實(shí)驗(yàn)室。對(duì)于活苔蘚層,首先將活苔蘚層中的植株根系分離出來,剪斷后全部取回,再將苔蘚和凋落物等進(jìn)行總量稱重,并取樣稱重后帶
回實(shí)驗(yàn)室;在死苔蘚層,大多數(shù)根分布于此層,對(duì)該層內(nèi)比較粗大的根系(粗度>1mm)稱重后全部帶回實(shí)驗(yàn)室。由于該層細(xì)根部分(<1mm)與半分解的死苔蘚、凋落物以及其他植物根系交織網(wǎng)絡(luò)在一起呈
毯狀,很難在現(xiàn)場進(jìn)行區(qū)分分離,故將此細(xì)根部分的網(wǎng)絡(luò)體全部稱重后進(jìn)行取樣,再將樣品稱重后帶回實(shí)驗(yàn)室做分離處理;對(duì)于泥炭層,既有以篤斯越桔根為主的細(xì)根,也有落葉松等其他樹木的根系,
分類稱重后全部取回;火山灰層篤斯越桔的根系非常少,能發(fā)現(xiàn)的根系幾乎全部是落葉松根系,取樣稱取鮮重后帶回實(shí)驗(yàn)室。分層取樣之前,測量每個(gè)樣方4個(gè)方向縱剖面各層的厚度,每個(gè)方向剖面取3
個(gè)點(diǎn)測定各層厚度,用于計(jì)算均值。
1.2.2樣品處理方法
在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)取回的地上部分植株按長度進(jìn)行分層、分級(jí),沿植株基部向上每10cm分為一層,對(duì)每一層再按粗度大小劃分為5級(jí),即<1mm、1~3mm、3~5mm、5~7mm和>7mm,分層分級(jí)后烘干;活苔蘚層的篤斯越桔根系由單一的根狀莖組成,根狀莖上附著少量<1mm的毛細(xì)根,將根狀莖和毛細(xì)根進(jìn)行分離后烘干,同時(shí)將活苔蘚層內(nèi)的活苔蘚與其他枯枝落葉挑選后分開,然后烘干;對(duì)于死苔蘚層先進(jìn)行分類,主要分為篤斯越桔根、杜香根、落葉松根、雜草根(含其他根系)和凋落物基質(zhì),分類后對(duì)篤斯越桔根進(jìn)行分級(jí),為<1mm、1~3mm、3~5mm、5~7mm和>7mm等5個(gè)級(jí)別,分類分級(jí)后烘干;泥炭層中篤斯越桔根非常少,主要由較粗的落葉松根組成,而火山灰層幾乎全部是落葉松的根系,分別將這2層的根系按粗度級(jí)分開后烘干。上述按級(jí)別分開的各材料均于60℃的烘箱中烘干至恒重,然后對(duì)烘干恒重后的各個(gè)部分材料進(jìn)行稱重,根據(jù)取樣重量計(jì)算總量,并計(jì)算各部分各指標(biāo)占總量的比重。