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本文以广东鹤山丘陵南亚热带人工林主要植物种类及其主要先锋群落为研究对象，主要论述现阶段植物的生理和结构特征、不同人工林群落的生产力及其结构功能的特征和趋势。一方面测定了人工林群落中20种主要植物叶片的生理及结构指标，包括光合作用氮利用效率、结构成本和比叶面积等，分析各指标的功能特征及其相互关系；另一方面在调查马占相思林、针叶林和荷木林等3种人工林群落的生物量及生产力的基础上，在群落水平上分析3种人工林的养分储量、养分生物循环、碳储量及能量利用效率。综合各项测定指标，从植物器官、个体到群落水平评估不同人工林群落的结构及其相关功能，为鹤山丘陵地选择优良的人工林构建模式及广东生态公益林体系建设提供理论和实践依据。本文的主要研究结果如下：
一、3种人工林群落的生物量以马占相思林为最大，达到176.03 t hm-2，其次为荷木林122.91 thm-2，针叶林的生物量最小，仅为104.93 thm-2。3种人工林群落的生物量构成以乔木层为主，占95.1-98.7％，灌木层和草本层占的比例较小。马占相思林的净第一性生产力达25.31 t hm-2yr-1，较荷木林和针叶林分别高29.2％和37.6％，而荷木林则有明显高的冠层叶面积指数(LAI)，达到6.56，马占相思林和针叶林仅为3.94和3.76，高的LAI反映荷木林有较复杂的冠层结构。
二、人工林群落不同层次植物的光饱和光合速率(Psat)不同。灌木层植物比乔木层植物具较高的Psat，分别为8.76和7.34μmol m-2s-1；草本层植物最低(5.39μmol-2s-1)，但乔木层植物有较高的光饱和点和光补偿点，草本层植物则最低。外来树种马占相思的光饱和光合速率较乡土树种荷木高；针叶树种则最低。而灌木层植物较乔木层和草本层植物有高的光合量子效率(φ，mol CO2 mol-1photons)。灌木、乔木和草本植物3个层次的光合量子效率分别为0.043、0.032和0.028。平均光合作用氮素利用效率(PNUE，μmol CO2 m-2s-1/mol N m-2)以灌木层植物最高，达117.35，草本层和乔木层分别为110.43和78.45，结果反映群落层次结构特性对人工林生产量和群落功能有显著的贡献。
三、马占相思林、荷木林和针叶林的碳储量分别为90.27、60.07和57.62 thm-2，高于全国平均水平(44.9 t hm-2)。马占相思林年碳储量为12.45 t hm-2，高于荷木林(8.4)和针叶林(7.78)。马占相思林、荷木林、针叶林的年净固碳量分别相当于固定43.68、29.47和27.30 kg CO2 hm-2yr-1。马占相思林较高的凋落物积累量，使得其凋落物层的养分储量(包括N、P、K、Ca和Mg)高达349.93kghm-2。马占相思林高的养分循环系数，反映其营养元素循环强度较其它两种人工林大，马占相思林较快的养分归还率则可能加快养分的周转利用。荷木林群落比其他群落有较大比例的灌木层生物量，使得荷木林乔灌层的养分储量明显大于马占相思林和针叶林。荷木林群落总养分年积累量达116.5 kg hm-2yr-1，高于马占相思林和针叶林，高的养分积累速率可能促进乡土树种荷木林保持较高的生产力。
四、针叶林的生物量及生产力较其它两种人工阔叶林低。养分循环强度较低使养分周转利用速率较慢。针叶林的元素平均循环系数为0.47，表明其营养元素的归还量和存留量处于相对平衡。凋落物具高的C/N(66.31)，反映N从植物材料中分解速率慢，针叶林凋落物的N分解回归土壤的效率较其它两种阔叶人工林低，对土壤养分的吸收利用能力较弱。
五、植物器官的结构成本(CC，kg glucose kg-1)均以叶片为最高和根最低。乔木层植物的CC高于灌木层和草本层；分别以叶面积和重量为基础计算，均呈现针叶树的CC明显高于阔叶树。以冠层总叶面积为基础计算，3种人工林群落冠层总叶面积的所呈现的结构成本(tglucose hm-2)分别为针叶林(17.1)>荷木林(7.8)>马占相思林(5.8)，针叶林的总CC明显高于其它两种阔叶林。表明针叶林在资源利用效率方面不如阔叶林，即需消耗较多的能量去构建植物的碳骨架。
综上所述，鹤山丘陵3种人工林表现出不同的生物量、生产力和群落结构与功能，马占相林和荷木林这两个由阔叶树种构成的人工林群落比针叶林具有较高的生产力、年能量增量、年养分储量、年碳储量及其较低的结构成本，尤其是荷木林的生长状况良好，各项指标总体上优于马占相思林和针叶林。因此，构建乡土树种混交林或构建以速生树种和具群落结构功能优势的乡土树种的混交林，如马占相思和荷木混交林，有助于加速碳积累，从而有效地缓解广东地区CO2持续增高的压力。对目前广东地区占很大比例的针叶林进行林分改造势在必行，使人工林产生更大的生态效益。