2021-4-10 | 農業
篤斯越桔(Vacciniumuliginosum)屬杜鵑花科越桔屬的小灌木,一般高度在50~80cm。東北林區篤斯越桔資源豐富,在長白山和大小興安嶺地區多成片分布。目前有關篤斯越桔的研究,多在其生長環境
、分布、物候、栽培、經營、生長結果習性、果實加工和利用等方面(郝瑞,1979;李亞東等,1994,1998;李守忠等,1997;羅旭等,2005),而對篤斯越桔的生物量方面的研究鮮有報道。植被生物量直
接反映了植被的生長狀況以及當地自然環境的變化情況(郝文芳等,2008),植物在不同環境與生長壓力下具有不同的生長特性與物質分配規律(許振柱和周廣勝,2005)。通過研究植物在不同環境條件下
的適應特征和生長發育規律,可深入地探討特定植物種群的生態適應機理,從而為資源開發利用及生態恢復工程的順利進行提供基本資料(何玉惠等,2008)。生物量是生態系統物質循環和能量流動研究
的基礎(秦建華,1996),是植被層的生物生產力,也是森林生態系統生物群落生產力水平的一個重要功能指標(Wangetal.,2000;唐建維等,2003)。生物量的多少是物種在生態系統中發揮作用的關鍵
指標(葉吉等,2004),也是生態系統的基本數量特征之一。在生態系統的物質遷移中,碳循環吸引了更多的關注(Liuetal.,2011),搞清篤斯越桔生物量的分配規律,對于研究篤斯越桔群落的合理經
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系統的碳匯功能等具有重要的意義。本文以長白山區落葉松林下篤斯越桔為研究對象,研究了其地上部分、地下部分各器官的生物量分配規
律,為長白山區篤斯越桔的深入研究提供理論基礎。
1研究地區與研究方法
1.1研究地點概況
長白山自然保護區(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;長白山以其動植物區系的豐富、獨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),小灌木主要有細葉杜香(Ledumpalustre)、越
桔(Vacciniumvitis-idaea)、藍靛果忍冬(Loniceraedulis)和山刺玫(Rosadavurica)等。草本植物大部分是苔草(Carexspp.)和小葉章(Calamagrostisangustifolia)。
研究地點位于長白山自然保護區邊緣的園池附近。長白山圓池海拔1260m,圓池邊為篤斯越桔+細葉杜香灌叢,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)。調查樣地中心點位于42°02'37″N,128°21'36″E,距圓池入口西側約10km、邊防公路北約2km處,調查樣地在中心點300m范圍內。群落組成為8落2樺,林分為異
齡復層林,篤斯越桔主要著生于透光度較好的林下或林間空地,呈團狀或片狀分布,郁閉度>6.0以上的林內很少見到團片狀的篤斯越桔灌叢,偶遇少量篤斯越桔卻株型細弱,生長不良。土壤垂直結構
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),根據林分狀況經踏?搜∪×寺湟端?篤斯越桔標準樣地5塊,每塊樣地內選取1個標準樣方,樣方大小為1m×1m,四周用線繩固定,測定樣方內每一植株的地徑、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,帶回實驗室。對于活苔蘚層,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行總量稱重,并取樣稱重后帶
回實驗室;在死苔蘚層,大多數根分布于此層,對該層內比較粗大的根系(粗度>1mm)稱重后全部帶回實驗室。由于該層細根部分(<1mm)與半分解的死苔蘚、凋落物以及其他植物根系交織網絡在一起呈
毯狀,很難在現場進行區分分離,故將此細根部分的網絡體全部稱重后進行取樣,再將樣品稱重后帶回實驗室做分離處理;對于泥炭層,既有以篤斯越桔根為主的細根,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,能發現的根系幾乎全部是落葉松根系,取樣稱取鮮重后帶回實驗室。分層取樣之前,測量每個樣方4個方向縱剖面各層的厚度,每個方向剖面取3
個點測定各層厚度,用于計算均值。
1.2.2樣品處理方法
在實驗室內對取回的地上部分植株按長度進行分層、分級,沿植株基部向上每10cm分為一層,對每一層再按粗度大小劃分為5級,即<1mm、1~3mm、3~5mm、5~7mm和>7mm,分層分級后烘干;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的毛細根,將根狀莖和毛細根進行分離后烘干,同時將活苔蘚層內的活苔蘚與其他枯枝落葉挑選后分開,然后烘干;對于死苔蘚層先進行分類,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,分類后對篤斯越桔根進行分級,為<1mm、1~3mm、3~5mm、5~7mm和>7mm等5個級別,分類分級后烘干;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層的根系按粗度級分開后烘干。上述按級別分開的各材料均于60℃的烘箱中烘干至恒重,然后對烘干恒重后的各個部分材料進行稱重,根據取樣重量計算總量,并計算各部分各指標占總量的比重。