连栽桉树人工林生长过程中磷素积累、分布与转化过程研究

Phosphorus is one of the essential nutrients of forest growth and development, and plays an important role in promoting tree growth and improving forest productivity. The phosphorus content and its effectiveness in soil are low in the main area of Eucalyptus in southern China. Therefore, applying phosphorus fertilizer to increase soil phosphorus content in the Eucalyptus plantation management process becomes an important way to promote tree growth and improve the productivity of Eucalyptus plantations. Based on the previous researches, the project will study the dynamic characteristics of phosphorus accumulation and distribution in different ages and different generations Eucalyptus plantations ecosystems, combining outdoor location experiment with indoor simulated test, adopting the modified Hedley phosphorus fractionation method and 31P nuclear magnetic resonance spectroscopy. During the growing period and successive planting of Eucalyptus plantation, the variation rule of soil phosphorus forms, adsorption-desorption characteristics and immobilization will be investigated, and ecological stoichiometry characteristics of carbon, nitrogen and phosphorus in plant and soil will be elucidated as well. The results reveal the soil phosphorus form transformation and its driving mechanism of Eucalyptus plantation, provide a scientific basis for reasonable regulation of phosphorus balance, improving phosphorus utilization efficiency, reducing environmental pollution and achieving sustainable management of Eucalyptus plantation.

磷是林木生长发育的必需营养元素之一, 对促进林木生长, 提高森林生产力具有十分重要的作用。我国南方桉树主要种植区土壤磷素含量及其有效性低。因此，在桉树人工林经营过程中，通过施加磷素肥料增加土壤磷素含量，成为促进林木生长发育，提高桉树人工林生产力的重要途径之一。本项目在前期研究的基础上，通过选择不同林龄和不同栽植代数桉树人工林为研究对象，以野外定位研究为基础，结合室内模拟试验，同时采用Hedley 磷素分级改进方法和31P磷核磁共振技术，研究桉树人工林生态系统磷素积累及其分布的动态特征，探索桉树人工林生长和连栽过程中土壤磷素形态特征、吸附与解吸特性以及固定作用的变化规律，阐明桉树人工林对植物和土壤碳氮磷生态化学计量学特征的影响，揭示桉树人工林土壤磷素形态转化过程及其驱动机制，为桉树人工林土壤磷素平衡的合理调控，提高磷素利用效率，减少环境污染，实现桉树人工林的可持续经营提供科学依据。

磷是林木生长发育的必需营养元素之一, 我国南方桉树主要种植区土壤磷素含量及其有效性低。因此，通过施加磷肥增加土壤磷素含量，已成为促进桉树生长发育，提高桉树人工林生产力的重要途径之一。本项目以野外定位研究为基础，结合室内模拟试验，研究连栽桉树人工林生长过程中磷素积累、分布与转化过程。主要研究结果如下：.（1）1～4代4年生尾巨桉人工林生态系统磷素储量分别为3827.75～3952.604 kg•hm-2，其中乔木层占0.41 %～0.58%，随栽植代数增加而减少；土壤层占99.30%～99.53 %，随栽植代数增加而增大。.（2）1～3代桉树人工林土壤（0～40cm）全磷含量在0.396～-0.468g•kg-1之间，随栽植代数增加而增加；土壤有效磷含量在0.5~1.8mg•kg-1之间，各代数间的差异不显著；土壤磷活化系数在0.23%～0.32%之间，随栽植代数增加而减少。.（3）不同栽植代数土壤中各形态磷含量由大到小依次为Residual-P、HCl-P、NaOH-Po、NaOH-Pi、NaHCO3-Po、NaHCO3-Pi、H2O-P，其中NaOH-Po、NaOH-Po和Residual-P含量随栽植代数增加而增加，其他磷素形态变化规律性不明显。.（4）不同栽植代数桉树土壤磷吸附量均随平衡液磷浓度增加而增加，土壤对磷的最大吸附量（Xm）、吸附强度因子（K）、最大缓冲容量（MBC）与土壤各形态磷间均存在密切关系。.（5）桉树人工林林下植物C、N、P含量均低于全球和全国平均水平，不同栽植代数N含量、C∶N和N∶P之间差异显著，C、P含量和C∶P差异不显著。不同栽植代数桉树人工林土壤C、N、P含量均较低，土壤C∶N均高于全国和全球平均值，但C∶P则均低于全国和全球平均值。.综上所述，虽然桉树人工林生长过程和连栽中大量施入磷肥，但由于土壤中铁、铝离子与磷结合形成难溶态的磷酸铁、磷酸铝，导致土壤难溶态磷逐渐累积，有效态磷含量则没有明显增加。因此，充分挖掘利用和活化桉树人工林土壤中难溶态磷，提高土壤磷素的利用效率，对促进桉树人工林的可持续经营具有重要作用和意义。