红松、蒙古栎和色木槭凋落物混合分解研究

以位于中国东北吉林蛟河的天然红松阔叶林森林生态系统为研究对象,针对其中主要树种的凋落物分解速 率和分解过程研究中的几个关键问题进行了探讨。研究内容包括该生态系统中常见的红松、蒙古栎和色木槭的凋 落物的分解速率,在分解过程中的养分动态和凋落物的混合效应及其机制等。本研究使用的具体方法为凋落物降 解袋法。结果表明:1)凋落物中各种营养元素的初始含量差异显著,其中初始氮、磷含量与凋落物的分解速率呈正 相关。2)不同树种凋落物的失重率之间差异显著,且均随时间进程增大,但是和时间不成线性关系。3)在整个分 解进程中,凋落物的分解速率开始时明显升高,中后期以后逐渐平稳。4)单一凋落物分解中,阔叶凋落物的分解速 率高于针叶的分解速率。5)395 d 的分解进程中,有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量呈动态变化, N 和 P 均表现出富集现象,N 在短期富集后强烈释放;C 和K 表现为净释放;C/ N 持续下降。6)红松 蒙古栎和红松 色 木槭混合凋落物对分解速率产生显著的混合效应; 混合凋落物对分解过程中的养分动态, 尤其是P 和N 元素具有 显著的混合效应, 而混合效应的方向(正或负)和强度是十分复杂的;混合效应是否能发生及其发生的方向主要是 由组分凋落物的特点来决定的。      

马尾松人工林凋落物分解及养分释放规律

1995～ 1 999年在福建省洋口林场开展了马尾松凋落物收集和分解试验 ,结果表明 :不同坡位马尾松人工林的凋落量和凋落物养分积累量差异明显 ,凋落量叶 >枝 >皮 >球果 ,凋落物养分积累量 N>Ca>K>Mg>P;凋落物前期分解比较快 ,后期分解趋于缓和 ,凋落物的分解与气候因子密切相关 ,凋落物的失重率与时间之间遵循 W=2 3.1 2 3t0 .50 0 2 ( r=0 .98)的幂函数关系 ,凋落物 N、P的浓度随着分解时间的推进逐渐增加 ,K、Ca、Mg则正好相反 ,凋落物的养分释放速率 K>Mg>Ca>P>N,凋落物中 N的释放量最大 ,其次是 K、 Ca,P、 Mg的释放量最小     

海南岛滨海木麻黄林凋落物分解及土壤养分动态

通过对海口市桂林洋海岸木麻黄(Casuarina equisetifolia)防护林地表的凋落物进行持续清除处理,与保留凋落物层的对照样地进行比较试验,研究防护林凋落物层的存在与否对土壤养分、木麻黄凋落物的分解速率、凋落物中不同养分元素在分解过程中的释放量的影响,为提高木麻黄林的土壤肥力与持续经营提供科学依据.结果表明:(1)在两种样地中,凋落物的分解速率处理样地[0.402g/(g·a)]低于对照样地[0.548g/(g·a)].经过18个月的分解,N、P、K3种元素的释放率均为处理样地小于对照样地,说明样地中凋落物层的清除对凋落物的分解与元素的释放有一定的减缓作用.(2)处理样地土壤N、P含量的变化较对照样地更平缓,说明在无新鲜凋落物输入的情况下,土壤腐殖层仍然进行着矿质化过程,进行着养分的分解和积累,但不如有凋落物输入时明显.     

喀斯特森林不同地形凋落物现存量及养分特征

分析茂兰喀斯特森林不同地形条件下,凋落物层现存量和主要养分元素含量、储量及其释放特征,以及与土壤理化性质相关关系,为探讨茂兰喀斯特森林生态系统的养分循环机制提供理论依据。在贵州茂兰国家级喀斯特森林自然保护区内,从坡地、槽谷和漏斗3种典型地形的地表采集各分解层的凋落物和矿质土土壤样品,测定凋落物层的现存量和主要养分元素含量、储量、释放率,使用Pearson相关性分析,探究土壤理化性质与凋落物层现存量、养分元素含量之间的相关性。结果表明:1）不同地形之间以及不同分解层之间,凋落物层现存量差异较大,具体表现为坡地＞槽谷＞漏斗和已分解层＞半分解层＞未分解层。2）凋落物各分解层养分元素含量及储量均表现为C＞Ca＞N＞Mg＞K＞P,不同地形之间凋落物养分总储量存在显著差异,且均以坡地最高,各养分元素因地形和分解层的差异而表现出不同的释放率。3）凋落物现存量与土壤碳、氮含量、含水量、容重、pH之间存在显著相关性。表明地形对喀斯特森林凋落物养分释放分布特征及分解速率具有显著影响,其中坡地森林地表凋落物分解较快,营养元素循环周期较短。     

红松阔叶林4种凋落物分解速率及其营养动态1）

2012—2013年在吉林蛟河天然红松阔叶林中,应用凋落物降解袋法研究了红松（ Pinus koraiensis）、蒙古栎（ Quercus mongolica）、紫椴（ Tilia amurensis）和色木槭（ Acer mono）4个主要优势乔木树种的凋落物分解速率及其营养动态。研究结果表明：4个试验树种的凋落物失质量率均随时间进程增大,但是和时间不成线性关系。在整个分解进程中,凋落物的分解速率开始明显升高,中后期开始分解速率逐渐平稳;阔叶凋落物分解速率高于针叶分解速率。通过模型模拟,4个树种的分解系数k值依次为红松（0．53±1．03）、蒙古栎（0．77±1．27）、紫椴（1．60±0．52）、色木槭（1．50±1．81）,林中主要凋落物95％分解时间约为5～7 a。分解进程中,有机碳、全氮、全磷、全钾质量分数呈动态变化,4个树种的N和P均表现出富集现象,N在短期富集后强烈释放;C和K表现为净释放;w（ C）／w （ N）持续下降。     

滨海沙地吊丝单竹林凋落物分解及养分动态研究

对福建省漳州东山滨海沙地吊丝单竹林凋落物分解及其营养动态进行分析,结果表明：竹叶凋落物的分解失重呈先快后慢的趋势,而竹枝和笋箨的分解失重呈现快-慢-快的变化规律;其中竹叶分解速率最大,竹枝和笋箨分解速率相近;凋落物分解失重过程中N和P呈现出升-降-升的变化规律,而K在前期流失强烈,中期平缓,后期略有回升,但变化不大;N,P,K元素的流动性在凋落物分解过程中,表现为K〉N〉P的顺序．     

间伐对华北落叶松林凋落物分解的影响

  目的  凋落物是森林生态系统中养分循环的重要组成部分,凋落物的分解及其伴随的养分释放和土壤有机物结构的变化是森林生态系统运作的一个重要方面。采取措施加快凋落物分解,对于加快养分归还、促进林木生长具有十分重要的理论及现实意义。  方法  以河北省塞罕坝机械林场中4种间伐强度的华北落叶松人工林为研究对象,采用凋落物分解袋法布设凋落物,分别测定0（CK）、15%、20%、30% 4种间伐强度下（以下分别简称为CK、15%、20%、30%）凋落物、有机质、全碳（C）、全氮（N）、全磷（P）、全钾（K）的残留率等8项物理和化学养分指标,采用双因素方差分析及Duncan多重比较等方法研究华北落叶松凋落物的分解速率及养分动态变化。  结果  （1）间伐显著降低了华北落叶松凋落物的残留率,到2015年9月,残留率大小分别为:CK > 30% > 20% > 15%;（2）不同间伐强度下,华北落叶松凋落物分解速率大小依次为:15% > 30% > 20% > CK,其中,30% 和20%间伐强度下分解速率差异不大。（3）间伐强度和时间发生对有机质、C、N、P残留率有交互作用,且影响极显著,而K残留率几乎不受间伐强度影响。华北落叶松凋落物中的N、P残留率与分解速率呈显著正相关（P < 0.01）。凋落物中的N残留随时间增加发生淋溶?富集或富集的过程,P残留随时间增加发生淋溶?富集?释放或富集?释放的过程,而K残留随时间增加发生释放?富集的过程。（4）华北落叶松凋落物中C/N和C/P值与分解速率具有极显著相关性。其中,分解速率与C/N值呈中强度负相关、与C/P值呈显著负相关。到试验结束时,相较于CK和30%的间伐强度,15%和20%间伐强度下的C/N和C/P下降值更大,更有利于凋落物分解。  结论  间伐对塞罕坝华北落叶松凋落物的分解产生显著影响,其中,15%的间伐强度能最大限度地促进华北落叶松凋落物的分解。      

长白山4种森林凋落物分解过程中养分动态变化

于2003年5月至2004年9月,在长白山自然保护区北坡垂直植被带的4种林分(阔叶红松林、红松云冷杉林、岳桦云冷杉林和岳桦林)内,利用凋落物原位减少法对凋落物分解过程中的养分动态变化进行了研究.结果表明:4种森林凋落物分解过程中C质量分数变化幅度不大,N和P质量分数都是先上升后下降;K质量分数呈逐渐降低的趋势;阔叶红松林、红松云冷杉林、岳桦云冷杉林和岳桦林凋落物的养分年释放总量依次为1380.80、1145.46、418.74和599.91kg·hm-2·a-1.     

模拟增温和不同凋落物基质质量对凋落物分解速率的影响

采用凋落物分解袋法,研究了在土壤、水分相当的条件下模拟增温对红松(Pinus koraiensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)及其混合凋落物分解的影响,以及在不同温度水平下,不同凋落物质量(两种单一凋落物和混合凋落物)的分解特性。利用碱式吸收法测量了凋落物分解累积释放CO₂动态。将N浓度和C/N率作为凋落物质量参数,用呼吸产生CO₂的积累值和凋落物质量损失率确定凋落物分解率。结果表明温度升高对单一凋落物和混合凋落物分解均有促进作用,在不同温度水平上,不同质量凋落物的分解特性有所差别,25 ℃和29 ℃条件下混合凋落物分解速率>蒙古栎单一凋落物>红松单一凋落物分解速率。然而,在31 ℃条件下混合凋落物与蒙古栎单一凋落物分解速率相差不大,二者均大于红松单一凋落物分解速率。     

盐生环境下3种荒漠植物叶凋落物分解动态特征1）

以盐生环境下3种荒漠群落优势种叶凋落物（胡杨、多枝柽柳、胀果甘草）为研究对象,采用凋落袋法,了解其分解特征、养分释放规律,以及土壤温湿度变化对其分解的影响。结果表明：经过390 d的分解,胡杨、多枝柽柳、胀果甘草叶凋落物质量损失率随时间延长而逐渐增大,质量损失率分别为20．97％、12．04％、40．30％。胡杨、多枝柽柳、胀果甘草分解系数依次为0．2353、0．1283、0．5108,其叶分解50％所需时间分别为2．9、5．4、1．4 a,分解95％所需时间分别为12．7、23．4、5．96 a。胡杨、多枝柽柳、胀果甘草叶凋落物N元素释放率分别为51．23％、24．03％、51．44％,均符合富集－释放模式;P元素释放率分别为39．87％、25．04％、43．60％,K元素释放率分别为42．75％、31．45％、57．35％。3种植物叶凋落物分解速率与土壤温度、湿度相关性较强,对其分解过程有显著（ P＜0．05）影响。     

外源氮输入对长白山红松凋落物早期分解的影响

该文研究了外源氮对长白山红松凋落物早期分解的影响，并对不同海拔红松凋落物分解过程对外源氮输入的响应进行了比较.实验共包括3个外源氮梯度（0、30和50 kg/(hm2·a)，NH4NO3）.13周的培养实验后，研究结果表明，在红松凋落物分解的初期阶段，外源氮输入促进了其分解过程（P0.05），接受高外源氮输入样品的分解量和呼吸速率显著高于低外源氮和对照样品；内源氮并不是影响不同海拔红松凋落物分解的主要因素, 木质素含量才是控制其分解的主要因子；外源氮对凋落物可溶性有机碳(DOC)的淋失都没有显著影响，而对可溶性有机氮(DON)淋失量的影响存在很大的不确定性.研究发现，尽管有部分外源氮淋失，但凋落物仍可以通过固持作用截留40%～55%外源氮，随着外源氮输入的增加其截留量也随之增加.      

氮添加对典型阔叶红松林凋落叶分解及养分释放的影响

为探索氮添加对原始阔叶红松林凋落叶分解及养分动态的影响,以红松、枫桦、水曲柳及3个树种混合凋落叶为研究对象,采用凋落物袋法,进行了2年的分解试验。施N水平分别为N0(0 kg/(hm2·a))、N1(30 kg/(hm2·a))、N2(60 kg/(hm2·a))和N3(120 kg/(hm2·a))。结果表明:施N对混合凋落叶分解影响显著(P0.05)。凋落叶质量残留率与其基质N含量呈显著负相关,与碳含量及C/N比均为显著正相关。施N促进凋落叶N含量升高,凋落叶P含量受时间和N处理交互作用影响显著。施N促进水曲柳凋落叶N、P释放,抑制红松、枫桦和混合凋落叶N、P释放。N3处理抑制红松凋落叶C释放,促进水曲柳凋落叶C释放,N1处理促进水曲柳与混合凋落叶C释放。说明N处理能够调节养分释放模式,并对森林生态系统C及养分循环有显著调控作用。      

长白山原始红松阔叶林及其次生林细根分解动态和氮元素的变化

该文采用网袋分解法对长白山不同演替状态的原始红松阔叶林、白桦山杨成熟林和白桦山杨幼林中优势树种的细根分解动态及其氮元素的变化进行了研究.研究表明:在3块样地中,细根分解初期速率较快,然后趋于缓慢.在原始红松阔叶林中,水曲柳细根的分解最快,红松次之,而紫椴细根的分解最慢.在白桦山杨成熟林和幼林中,山杨的细根分解均比白桦细根快.细根的分解不仅受其本身化学性质的影响,而且也受到周围环境的影响.在原始红松阔叶林的演替过程中,细根分解过程中会释放或富集氮元素.温度较低和降雨较少的春秋季节,细根分解过程中主要表现为释放氮元素,而温度较高和降雨较多的夏季,则表现为富集氮元素.      

氮沉降和干旱对阔叶红松林凋落物分解的影响

氮沉降和降水减少耦合作用对我国北温带森林凋落物分解的影响还知之甚少,通过常规的凋落物分解袋法进行了对照(CK)、施氮(N, 50 kg/(hm·a))、降雨减少(RP,-30%)和降雨减少加施氮(RP+N)4个处理对长白山阔叶红松林主要树种叶凋落物分解和碳、氮元素动态影响的研究。结果表明:凋落物分解95%需要6.025～15.167年,椴树的分解速率最快,其次是蒙古栎,红松最慢,三者混合后分解率介于期间。分解系数结果显示:施氮能在一定程度上促进紫椴叶凋落物的分解, 施氮对红松凋落物和混合凋落物分解则表现出抑制作用, 降雨减少对分解表现为明显的抑制作用,干旱情况下施氮后4种凋落物的分解系数介乎氮沉降和降雨减少两者之间,说明氮沉降和降雨减少存在交互作用。总体看来,氮沉降对凋落物分解和氮元素含量有一定的影响,并且与分解阶段和凋落物种类有关,降水减少对凋落物分解和碳氮元素比值具有显著的抑制作用。      

热带亚热带森林凋落物交互分解的养分动态

为了探究全球变暖对森林凋落物分解速率及养分释放的影响，笔者在跨气候带的大尺度下进行了森林凋落物的交互分解实验.在热带的尖峰岭和亚热带的鼎湖山各选样地1个，它们有相似的海拔高度、土壤类型、年均降雨量及干湿季节律，年均气温为主要差异，达3.7 ℃.各样地分别收集了10种当地的优势树种的凋落叶.其中2个样地各自的优势种青皮和锥栗，2个样地均有的共同种荷木做为单种样.10种凋落叶的等重量混合为混合样，共计6类凋落叶，交互置于2个样地分解.结果表明:6类凋落叶在尖峰岭的分解速率显著大于在鼎湖山的分解速率.凋落叶分解的表观Q10在3.7～7.5范围内.在这个增温范围内，凋落叶分解加快的程度可达1.36～3.06倍，鼎湖山凋落叶第1年归还的N、P和C将分别增加32.42、1.033和741.1 kg/hm[[sup]]2[[/sup]]只在鼎湖山的分解中，分解速率常数k值与凋落叶初始质量参数木质素/N、木质素、木质素/P、木质素纤维素商(HLQ)、C有显著的较高相关性，而在尖峰岭的分解中k值与凋落叶初始质量参数无显著相关性.      

海岸青皮林与木麻黄林养分动态及凋落物分解的比较

对海南岛东南部海岸生境相似的天然青皮Vatica mangachapoi林和人工木麻黄Casuarina equisetifolia林养分动态及凋落物分解（采用网袋法）进行比较研究,为营造青皮．木麻黄混交林,并逐渐过渡到天然青皮林的实施提供科学依据。结果表明：①青皮林土壤．植物系统各分室氮、磷、钾元素的质量分数均高于木麻黄林对应各分室（氮：P叶=0．008,P枝〈0．001。磷：P叶=0．030,P枝〈0．001,P根〈0．021。钾：P叶〈0．001,P枝〈0．001,P根〈0．001）。（②2种林型土壤分室之间,氮和钾的质量分数呈现显著差异（P氯〈0．001,P钾=0．028）,磷的质量分数无显著性差异。③2种林型各分室中,除氮和磷元素在土壤分室随季节变化不明显外,其余均随季节变化而变化。④青皮和木麻黄凋落物分解周转期在青皮林下分别为3．53a和1．83a,在木麻黄林下分别为3．53a和3．45a．因而青皮林林下环境较木麻黄林利于凋落物的分解。可见青皮林比木麻黄林对氮、磷、钾元素有更高的积累能力．且青皮林林下环境更有利于凋落物的分解。图2表2参33     

氮沉降对长白山两种主要针叶树种凋落物分解的影响

以长白山2种针叶树种红松和红皮云杉的凋落物作为实验材料,以NH4NO3作为外加氮源,研究不同外源氮输入对凋落物早期分解的影响。在60d实验室培养过程中,对凋落物样品的呼吸速率、样品分解量和样品分解前后基本性质的测定结果进行了分析。结果表明:外源氮输入极大地促进了凋落物CO2和N2O的呼吸;凋落物分解量、残留物中的木质素和N的质量分数随着外源氮梯度增加均显著增加,但残留物C的质量分数并没有发生显著变化;通过对凋落物呼吸和施氮前后凋落物性质的对照分析,得出氮沉降加速了2种凋落物早期的分解过程。     

北方城市10种常见树木凋落叶的分解及养分释放特征

将城市绿化树木凋落叶用作施肥材料直接还田或制备生物质有机肥是实现凋落叶资源化利用的有效途径。采用尼龙网袋法对10种城市绿化树木凋落叶的分解及其养分释放特征进行研究。结果表明:1）N含量以构树凋落叶较高（40.37 mg/g），P含量以七叶树、构树、樱花和鹅掌楸凋落叶较高（12.92～23.03 mg/g），K含量以构树和紫叶李凋落叶较高（5.88～6.38 mg/g）；Zn含量以樱花和紫叶李凋落叶较高（18.53～19.95 μg/g）；Mn含量以紫叶李凋落叶较高（65.24 μg/g）；木质素含量以栾树、银杏、青桐和七叶树凋落叶较高（30.18～34.60 mg/g）。2）10个树种中，构树、火炬树和紫叶李的凋落叶分解较快（T为1.02~1.08 a），栾树、鹅掌楸、樱花、海棠、七叶树和青桐次之（T为1.12～1.18 a），银杏凋落叶分解较慢（T为1.22 a）。3）凋落叶分解过程中N元素释放较快的为构树、樱花和火炬树凋落叶，青桐凋落叶表现出“富集”的现象；P元素释放较快的为海棠、火炬树、鹅掌楸、构树和樱花凋落叶；对于K元素，除了七叶树和银杏凋落叶释放稍慢（T为1.26～1.43 a），其他凋落叶释放均较快（T为1.00～1.05 a）。4）相关性检验表明，凋落叶中含有较高的N、P含量有利于凋落叶分解，而凋落叶中含有较高的木质素含量及较大的木质素/N值，则不利于凋落叶的分解。因此，构树凋落叶适宜于制备N肥、P肥和K肥；七叶树、樱花和鹅掌楸凋落叶适宜于制备P肥；紫叶李凋落叶适宜于制备K肥。根据不同凋落叶的养分含量和分解释放特征可以有选择性和针对性地应用于农田施肥或制备生物质有机肥。