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以12年生观光木人工林生态系统作为研究对象,采用了平均木法调查研究了观光木生物量,估算了其生产力;通过树干解析法分析其胸径、树高和材积生长规律并建立数学模型;并分析了观光木人工林生态系统碳及营养元素含量、储量及其分配格局,最后讨论了乔木层和土壤层碳与N、P、 K、Ca、Mg等的计量学特征。结果表明:(1)观光木人工林生态系统植被层总生物量为122.49t/hm2,其中乔木层生物量为121.68t/hmm2,林下灌草层及凋落物层仅为0.03、0.78t/hm2。速生阶段观光木人工林乔木年净生产力为10.14t/(hm2.a)。(2)观光木树高、胸径和材积总生长量均随着林龄而增加,年均生长量和连年生长量均表现为前7年增加迅速;胸径则在第4年出现高峰期。观光木人工林在前7年处于迅速生长期,随后生长速度保持稳定,12年内观光木仍处于快速生长期。观光木树高、胸径和材积分别用模型Y=17.4842/((1-1.2052*e(-0.159853*T))(1/-0.630847)、Y=14.5843*(1-e(-((T+1.7973)/6.6281)^2.5721))和Y=0.167329/((1-1.3196*e(-0.196630*T)(1/-0.263659))方程来进行估算。(3)观光木各器官碳素含量介于394.31-506.39g/kg之间,排序为根蔸>粗根>干>枝>叶>中根>皮>细根,各器官碳含量达到极显著差异。林下灌草、凋落物含量分别为362.13、380.20g/kg,均低于乔木层;土壤层0-20、20~40、40~60、60-100cm碳素含量分别为17.54、6.91、5.31、4.13g/kg。5种营养元素含量中,观光木平均(加权平均)含量总体表现为N>Mg>K>Ca>P,灌草层为N>K>Ca>Mg>P,凋落物与土壤均表现为N>Ca>K>Mg>P。(4)观光木人工林生态系统总碳储量为159.04t/hm2,其中乔木层、灌草层、凋落物层及土壤层分别占38.26%、0.01%、0.19%、61.54%,生态系统中碳库主要是土壤层,其次是乔木层,乔木层年净固碳量为6.32t/(hm2.a),年净碳素积累量为5.01t/(hm2.a)。(5)观光木人工林生态系统N、P、K三种种营养元素总储量为320.68t/hm2,土壤层占了99.71%。乔木层5种营养元素总储量为1.30t/hm2,年净积累总量为108.06kg/hm2.a-1,5种营养元素积累量大小依次表现为N>Ca>K>Mg>P。速生阶段的观光木平均每生产1t干物质所需的5种营养元素总量为10.66Kg,利用效率大小依次为P>Mg>K>Ca>N。(6)乔木层C与Ca含量呈不显著的正相关;C与N、P、K呈不显著的负相关。C与Mg则达到了极显著的负相关,可以用三次多项式Y=514.958-0.106X-3.602E-8X3模型来模拟;土壤层中碳与N具有极显著的正相关,可用方程Y=-12.442+29.315X-6.543X2来模拟,二者具有极好的耦合性;C与K为显著的负相关,与P、代换性Ca、代换性Mg呈不显著的正相关。