对首个轮伐期内I-69杨人工林养分循环的定位试验结果表明:(1)速生期叶片养分年平均适宜范围值:N(2.98% 3.37%)>Ca (2.26% 2.95%)>K(0.65% 0.73%)>Mg(0.35% 0.46%)>P (0.11% 0.13)%),属喜N、Ga树种。(2)速生期叶片养分的年、月变异极显著,林木生长规律一致,叶片对养分吸收、积累、分配与转移的动态变化反映了体内养分循环的特性。林木生物量分配顺序各年都相同:干>枝>侧根>主根>干皮>主根皮,叶随林龄增加递减;养分分配速生期为:侧根>枝>干>干皮>主根>主根皮,后期枝、干大于侧根,叶随林龄增加递减,但养分分配比叶高于干。生物养分量的积累与分配与林木生长一致。(3)该森林生态系统内养分循环速率:生长前期为0.47,后期为0.28;养分利用率也不同,前期生产1t干物质需要的主要养分量分别为:N:7.6 kg,Ca:4.97 kg,K:1.89 kg,Mg:0.84 kg,P;0.26 kg,后期则为N:4.3 kg,Ca:6.34 kg,K:1.39 kg,Mg:1.14 kg,P:0.18 kg。人工林采伐后年平均移出养分量占土壤相应年平均速效养分量为:N:36.80%,P:52.8%,K:19.73%。支出较大。但是土壤养分供给水准较高,在该森林生态系统中,以林木和土壤为主导的养分循环仍处于动态平衡的良性循环之中。

对江西分宜县大岗山不同立地指数(12、14、16指数)、不同生长阶段(幼龄林、中龄林和成熟林)的1、2代杉木人工林23项土壤因子进行了测定,运用主分量分析筛选出评价杉木人工林土壤肥力的3个综合因子,并用主分量分析结果进一步对所选的样地进行综合评分、排序。2代杉木人工林综合得分均低于对应的1代杉木人工林,表明连栽杉木人工林土壤肥力下降的事实;1代杉木人工林不同发育阶段土壤肥力的变化趋势为:从幼龄林发育至中龄林阶段,林地综合地力呈下降趋势;从中龄林发育至成熟林阶段,林地综合地力略有回升,说明杉木人工林土壤肥力下降孕育在1代林阶段。

系统研究和分析了不同代、不同发育阶段杉木林的土壤物理性质、化学性质和生物特性的变化过程,揭示了杉木人工林随着栽植代数增加(2～3代),土壤物理性质变劣,pH值下降,养分含量降低,速效P和水解N的下降尤为明显,微生物区系及酶活性也朝着生物活性下降的方向变化,也反映出杉木人工林不同发育阶段土壤肥力的差别。一般从幼龄林到中龄林土壤肥力呈下降趋势,到了成熟林阶段土壤肥力稍有上升,但不能恢复到原来的状态。在现行栽培制度下,杉木人工林连作能导致土壤功能衰退,这是杉木人工林不能保持长期生产力的主要原因之一。