1. 研究目的与意义
通过研究，掌握杨树人工林生态系统的养分分布状况和林木体内养分变化规律，为杨树人工林的养分管理和可持续经营提供参考。
2. 国内外研究现状分析
对马尾松人工林n、p、k、ca、mg 5种养分元素的含量、积累、分配和生物循环以及它们随林分年龄的变化趋势进行了研究。结果表明:叶的养分含量最高,树干材的养分含量最低,凋落物的养分含量与树枝或树皮的养分含量接近,土壤中k、mg元素丰富,n、p、ca 3种元素亏缺。树叶、树枝、树皮和树根中各元素含量大小顺序为k n ca mg p,树干材中则是ca k n mg p,5种元素浓度随马尾松林分年龄的增加呈逐渐减少的趋势。5种元素贮存总量随生长过程中生物量的增加而增大。各种大量营养元素却占林木总贮量的4.3-52.5%,杆材阶段叶生物量仅占5.5%,而叶积累的大量营养元素占23.6-30.2%；成过熟阶段叶生物量只占4.0-4.7%,叶的大量营养元素仍占21.9-32.8%。树干的养分分配比随林分年龄增加呈抛物线状,在不同时期森林采伐利用木材所带走养分的损失量大不相同,应选择合理的采伐时间尽量减少森林采伐对林分的养分循环和林地的生产力造成不良影响。
在人工林中乔木层是有机物质的主要生产者,它不断地从土壤中摄取营养物质,将一部分存留在树木中,另一部分通过凋落物归还给土壤,因此,阐明人工林中种营养元素的积累、分配和循环,在研究人工林的物流方面具有重要意义。主要包括木本层和草本层营养元素的积累和分配，。灌木和草本植物在人工林中占的比例不大,但也是森林生态系统中有机物质的生产者,它们参与了生态系统中物质的循环。枯枝落叶是指凋落下来的枯枝、枯叶、花、果等，凋落物是土壤中有机物质的主要来源,是森林生态系统中营养物质循环过程中的一个物质库。土壤中营养元素的积累和分配，营养元素贮量具有乔木层枯落物层灌木层草本层苔藓层的规律。
养分循环是维持森林生态系统稳定和生产力的功能过程之一,马尾松林养分循环的研究不仅能揭示该生态系统物质循环机制,而且对指导林业生产、调节和改善林木生长的环境、提高系统的养分利用率和最大限度地提高生产力都具有重要意义。生物循环是指森林土壤和植物间养分元素的流动过程,包括吸收、存留和归还三个环节,循环平衡公式为:吸收=存留 归还。其中林分养分的归还包括凋落物的归还、净降水淋洗、树干茎流淋溶以及死根归还等。人工林生态系统内大量营养元素的年循环,是通过森林植物的吸收、存留和归还这三个不同的生理生态学过程来维持平衡的,即吸收量等于存留量与归还量之和。它们之间的定量关系,在各个不同的生育阶段,因外界环境条件的变化以及林木本身的化学成分和生理功能的不同而有所不同。在人工林不同生育阶段中,生物量和大量营养元素的积累速率不同,反映了林木在养分利用效率上的差异。
3. 研究的基本内容与计划
（1）杨树人工林的养分元素含量
（2）杨树人工林的养分元素的贮存与分配
（3）杨树人工林养分元素的生物循环
4. 研究创新点
弄清杨树人工林养分元素分布及生物化学循环有利于掌握杨树人工林生态系统的养分变化规律，为杨树人工林的养分管理和可持续经营提供参考。
