北京松山不同堆积处理枯枝落叶分解特征的研究

[目的]研究森林植被之下地表枯枝落叶层对土壤发育过程、保持水土与涵养水源的作用.[方法]通过野外采样调查和实验室分析,研究了北京市松山自然保护区油松林下不同堆积方式下,油松枯枝落叶被分解的特征.[结果]在人工露天堆积、油松林下自然堆积、人工林下堆积条件下,随着深度的增加,枯枝落叶层中碳、氮含量逐渐减少,灰分含量逐渐增加;在人工露天堆积处理下,枯枝落叶表层有机碳含量最高,可达44.63％,而在人工林下堆积30 ～40 cm处有机碳含量最低,只有30.27％.在3种处理下,枯枝落叶层中碳氮比值都大于25,人工林下堆积最接近最佳碳氮比.[结论]3种处理方式下枯枝落叶分解程度从大到小依次是:人工林下堆积、自然林下堆积、人工露天堆积.     

长白山林区不同森林类型下土壤肥力状况的研究

对长白山林区4种不同森林类型下的土壤肥力进行了研究.结果表明:①连栽落叶松林地有25cm厚的枯枝落叶层,且有15cm厚的部分完全分解,A层的有机质和多酚氧化酶含量最高,B层各项肥力指标均较低;②云冷杉林的枯枝落叶层的厚度和分解状况优于落叶松纯林,且有机质、全氮、速效磷含量高;③天然云冷杉林的微生物总量大于次生云冷杉林;④多酚氧化酶与有机质和全N的相关系数分别为0.9680和0.9737.     

三峡库区万州区马尾松低效林改造对土壤养分的影响

为了探讨三峡库区万州区新田国有林场马尾松近熟林低效林改造的效果,试验设置了常规抚育间伐、近自然经营、林下清理和原始状态(对照)4种处理,研究各种低效林改造措施对马尾松林地土壤养分的影响。结果表明,各处理随着土层的加深,土壤pH值和全钾逐渐上升,但变化很小,而且各处理之间无显著差异;土壤的有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量呈显著减小的趋势,0～20cm,土壤有机质、碱解氮、全氮、有效磷、速效钾含量显著高于其他土层;全磷各土层之间无显著差异。在低效林改造措施中,常规抚育间伐有利于枯枝落叶中磷素的分解与转移,近自然经营促进了钾素的释放,林下清理提高了有机质、氮素的转化与分解。三峡库区万州区马尾松林地土壤有效氮磷钾的分布主要在表层土壤。     

格氏栲天然林与人工林枯枝落叶层能量现存量

通过对福建三明格氏栲天然林及在其采伐迹地上营造的33年生格氏栲人工林和杉木人工林枯枝落叶层各组分热值及能量现存量的研究表明,格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林枯叶的干重热值和去灰分热值从未分解层(L层)到半分解层(F层)均不断下降.格氏栲天然林枯枝落叶层能量现存量达16 125.72 kJ.m-2,分别比格氏栲人工林和杉木人工林枯枝落叶层能量现存量高24.29%和81.63%.在枯枝落叶层组成中,枯叶能量现存量所占比例最大,3种林分枯枝落叶层枯叶分别占63.76%、56.32%和43.64%;枯枝的能量现存量次之.     

栎林生态系统凋落物分解及磷素释放规律

采用网袋法，对栎林生态系统凋落物分解及磷素释放规律进行研究，建立凋落物分解残留率与时间的数学关系式，分析凋落物各组分的半衰期及失重率为95%的分解期。结果表明：细根，中根，落叶，枯枝和粗根的年失重速度分别为96.59%,69.62%,53.87%,48.53%和41.55%。细根，中根，枯枝，落叶和粗根磷的年释放率分别为92.52%,68.72%,50.50%,46.89%和39.06%。研究进一步阐明了温度，水分及微生物性状是影响凋落物分解的重要因素。     

蚯蚓堆肥处理对不同物料农化性质的影响

[目的]研究蚯蚓堆肥前后进料和出料的主要农化性质的变化。[方法]蚯蚓堆肥处理不同比例的牛粪、药渣、污泥、枯枝落叶。[结果]pH趋于中性,EC增加;与进料相比,出料的全氮和速效氮含量（除30%牛粪＋70%污泥处理外）表现出下降趋势;全磷和速效磷的含量均增加,增幅分别为0~101.8%,13.6%~57.2%;速效钾含量均增加,增幅为6.9%~33.7%;蚯蚓堆肥加快了有机物的分解,各处理有机质含量与进料相比都呈下降的趋势;整体上,30%牛粪＋70%污泥和100%枯枝落叶2个处理的速效养分含量增加最多。蚯蚓堆制处理后,总体上各处理的细菌、放线菌、真菌数量均大于对照（100%牛粪）。[结论]经过蚯蚓堆肥处理后,整体上能使速效养分含量和微生物数量增加,其中30%牛粪＋70%污泥和100%枯枝落叶的效果最好。     

北京山区人工林枯枝落叶层养分动态分析

为探讨不同人工林经营模式对土壤肥力的影响,该研究于2000年在北京九龙山地区设立样地,对华北落叶松、油松、白蜡人工林和椴栎杨天然次生林的枯枝落叶数量、养分含量、分解速率和养分归还量进行研究和分析。结果表明:①林下枯枝落叶储量的顺序为:油松椴栎杨落叶松白蜡;②单位面积各营养元素的总量与枯枝落叶的储量及营养元素含量成正相关关系;③落叶松、椴栎杨林下枯枝落叶分解较快,油松和白蜡相对较慢;④对于枯枝落叶归还到土壤中的N、P、K数量,落叶松人工林最大,其次为椴栎杨天然次生林,油松和白蜡人工林最少。      

呼伦贝尔草原土壤养分与植物群落数量特征的空间异质性

在内蒙古呼伦贝尔克鲁伦河流域的中温型典型草原区,以杭乌拉、额日根、满洲里南、哈克牧场为控制研究样点,分析了典型草原群落在不同土壤水分梯度下土壤养分空间异质性和植物群落的数量变化特征.包括样地优势种盖度、植物种数、地上部现存量和枯枝落叶层现存量等4个群落学量化指标;以及土壤剖面特征、全氮、速效磷和全钾等4个指标作为土壤养分状况的评价参数.结果表明,群落盖度、物种数、地上部现存量、枯枝落叶层现存量与土壤水分梯度表现出一致的变化趋势;不同的草原群落类型,由于维持土壤养分或植被空间格局的匀质化条件的差异,土壤养分的空间异质性呈不同程度的变化趋势,随机性因素所占比例增加,其中土壤全氮、有效磷二者之间表现出明显的正的相关性;种群生物量与植株体积呈现出显著的正的线性相关关系;土壤全N和有效P对群落的地上部现存量起着联合限制作用,枯枝落叶层的现存量与N、P、K含量呈显著正相关.     

江西省不同林型下枯枝落叶分解和养分释放的动态

研究表明：（１）江西省不同林型的枯枝落叶分解损失率表现为常绿阔叶林〉杉阔混交〉纯杉木林，其可用数学模型进行描述。（２）在枯枝落叶的分解过程中，其Ｋ的含量不断下降，其它养分的含量则不断上升；随着分解的进行，所有营养元素的损失率都不断增加，损失率最大的为Ｋ，Ｃａ，Ｎ，Ｍｇ等元素。（３）分解过程中，不同林 型的枯枝落叶中营养元素的含量和损失率有明显的差异，始终表现为常绿阔叶林〉杉阔混交林〉纯杉木林。     

油茶落叶分解对土壤养分及药用菊花生长的影响

为探究林药套种模式下主栽树种油茶落叶分解规律及其对土壤养分含量及药用菊花生长的影响,以油茶落叶和杭菊扦插苗为试验材料,采用分解袋法检测油茶落叶的分解及养分释放动态,以不添加油茶落叶为对照,取75、130、185和240 g油茶落叶与2 kg土壤混匀作为处理1、处理2、处理3和处理4,采用盆栽试验研究不同油茶落叶施入量对杭菊生长及其养分含量的影响。结果表明,油茶落叶在前4个月分解速度较快,分解量达28.73%,后期分解速度缓慢;氮和磷在分解前期出现富集现象,钾在前3个月释放了总量的78.13%;土壤铵态氮、硝态氮含量随油茶落叶施入量增加而显著降低,各处理有效磷含量显著高于对照组,处理2的速效钾含量最低;杭菊根、茎、叶氮含量随油茶落叶添加量增加而显著降低;油茶落叶对杭菊前期生长促进作用显著,处理4的地径、苗高和SPAD值分别是对照组的1.40倍、1.44倍和2.07倍;4个处理菊花单株干、鲜重分别较对照组提高了78.04%～128.78%和38.50%～118.15%,单株产花量也显著高于对照。研究表明油茶落叶对间种杭菊生长及菊花产量均有显著促进作用,但油茶落叶分解速率以及氮磷钾养分释放速率不均衡,不能满足菊花的生长发育需求,应注意人工施肥以保证养分充分供应。     

黄土高原小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

人工纯林的长期连续生长或连栽所引起的土壤性质极化是导致土壤退化和影响人工林生态系统稳定及可持续发展的重要原因,防治的根本途径是选择种间关系协调的树种进行混交改造。通过室内模拟混合分解试验,研究小叶杨与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响,从而为人工纯林混交改造提供理论依据。研究结果表明:①对C释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高21.32%,油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低14.78%,其他树种枯落叶作用不明显;②对N释放的影响:辽东栎枯落叶表现为极强的促进作用,释放率提高28.69%,樟子松、刺槐枯落叶促进作用较弱,释放率分别提高14.98%、13.36%,油松枯落叶表现为强烈的抑制作用,释放率降低20.33%,其他树种枯落叶作用不明显;③对P释放的影响:刺槐、辽东栎、沙棘枯落叶表现为超强的促进作用,释放率分别提高57.60%、43.06%、38.60%,紫穗槐枯落叶表现为强烈的促进作用,释放率提高22.64%,油松、樟子松枯落叶表现为超强的抑制作用,释放率分别降低62.63%、47.99%,其他树种枯落叶作用不明显;④对K释放的影响:油松枯落叶表现为较弱的抑制作用,释放率降低10.41%,其他树种枯落叶作用均不明显。     

氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制

氮沉降持续增加背景下土壤C∶N∶P化学计量比和pH环境等的改变及其可能的土壤微生物学机制已经成为陆地生态系统与全球变化研究的新生长点和科学研究前沿.以生态化学计量学和土壤微生物生态学为理论基础,综述了氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制的基本理论、最新进展、研究热点与难点,旨在促进全球变化背景下陆地生态系统地下生态学的研究.氮沉降持续增加会导致森林生态系统磷循环加速,导致磷限制.氮沉降不但改变森林土壤有机质和凋落物的C∶N∶P化学计量比和降低土壤pH值,而且改变土壤微生物生物量碳氮磷、细菌、真菌和放线菌的组成以及影响碳氮磷分解的关键酶活性.氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响表现为促进、抑制和无影响,其影响的差异可能来源于微生物效应的不同.叶片在凋落前有显著的氮磷养分回收,但是根无明显的养分回收,造成土壤有机质和凋落物的C∶N∶P化学计量比存在明显差异.基于DNA/RNA等分子生物学方法为土壤微生物生态学研究提供了强有力的手段,将促进氮沉降对森林土壤有机质和凋落物化学计量比改变的微生物学机制研究.     

氮沉降对凋落叶分解前期土壤酶活性的影响

为了解凋落叶分解前期土壤酶活性对氮沉降的响应,通过室内模拟自然氮沉降(30 kg N·hm~(-2)·a~(-1)),设置无凋落叶(bare soil,BS)、马尾松凋落叶(Pinus massoniana litter,PL)、杉木凋落叶(Cunninghamia lanceolata litter,CL)及木荷凋落叶(Schima superba litter,SL)4种处理,恒温恒湿的条件下研究不同树种(马尾松、木荷、杉木)凋落叶分解率、土壤理化性质和土壤天冬酰胺酶及纤维素酶活性动态。结果表明:模拟氮沉降232 d后,杉木凋落叶分解最快,其次是木荷凋落叶,马尾松凋落叶分解最慢。随着外源氮的累积与凋落叶分解,凋落叶全氮含量增加,C∶N减小,土壤pH值下降显著。添加硝酸铵明显提高土壤氮素有效性。外源氮的持续输入能促进土壤纤维素酶活性增加,抑制土壤天冬酰胺酶的活性。凋落叶在分解前期抑制了土壤纤维素酶活性而后期起促进作用,但凋落叶分解对土壤天冬酰胺酶活性的影响无显著规律性。因此,氮循环将改变森林土壤C∶N比,从而影响森林生态系统的物质循环和能量流动。     

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。      

Mass loss and nutrient dynamics during litter decomposition in response to warming and nitrogen addition in a desert steppe

Plant litter decomposition has been studied extensively in the context of both warming and increased atmospheric nitrogen deposition. However, the temporal patterns of mass loss and nutrient release in response to warming and nitrogen addition remain unclear. A 2-year decomposition experiment aimed to examine the effects of warming and nitrogen addition on decomposition rate, and nitrogen and phosphorus dynamics. The effects of warming and nitrogen addition on decomposition of litter of Stipa breviflora, a dominant species in a desert steppe of northern China, were studied. Warming and nitrogen addition significantly enhanced litter mass loss by 10% and 16%, respectively, and moreover promoted nitrogen and phosphorus release from the litter in the first year of decomposition, followed by an immobilization period. The interactive effects of warming and nitrogen addition on mass loss, nitrogen and phosphorus concentrations of litter were also found during the decomposition. This study indicates that warming and nitrogen addition increased litter mass loss through altering litter quality. These findings highlight that interactions between climate change and other global change factors could be highly important in driving decomposition responses.     

外源性氮和磷对尾叶桉凋落叶分解的影响

通过研究外源性氮和磷对尾叶桉(Eucalyptus urophylla)凋落叶分解速率、分解过程中N、P含量变化的影响,为森林养分管理提供科学依据。采用尼龙网袋分解法,在广东的尾叶桉林内建立4块5 m×5 m的小样地,放置凋落叶样品,测定其分解速率和N、P含量变化。结果表明,外源性N在试验前期分解速率有促进作用,后期阻碍了凋落叶分解。24个月时对照、施N、P和N+P的凋落叶残留量分别为初始重量的0.23%、1.59%、0.19%和0.49%。凋落叶分解24个月时尾叶桉林地各处理的凋落叶N、P含量均大于初始值,对照、施N、P和N+P的凋落叶N的残留量分别为初始N重量的0.54%、2.41%、0.35%和0.81%,凋落叶P的残留量分别为初始P重量的0.48%、1.74%、0.56%和1.52%,表明4种处理的凋落叶N和P均为释放模式。施N抑制尾叶桉凋落叶的分解,而施P及N+P促进其凋落物的分解,表明施用P肥可以促进尾叶桉凋落叶的分解和养分循环。     

北京平原地区主要造林树种叶片氮磷再吸收及生态化学计量特征

  目的  通过分析北京平原地区主要造林树种叶片氮（N）和磷（P）再吸收及生态化学计量特征,探讨不同树种对平原造林地生境的生态适应及养分利用机制。  方法  以刺槐、千头椿、旱柳、毛白杨、白蜡和油松等主要造林树种为研究对象,测定其新鲜叶、凋落叶的N、P含量,计算叶片N、P再吸收率并分析其与叶片、土壤养分指标的关系。  结果  刺槐的叶片N含量最高,旱柳的叶片P含量最高;白蜡叶片的N∶P显著高于其他树种（P < 0.05）,毛白杨叶片的N∶P最低,刺槐、千头椿、旱柳和油松之间叶片N∶P差异不显著。不同树种凋落叶N、P含量及N∶P与新鲜叶养分相关性不同。刺槐叶片N再吸收率和千头椿叶片P再吸收率显著高于其他树种,多数树种的叶片N再吸收率或P再吸收率与其凋落叶养分含量表现出显著负相关。  结论  刺槐、旱柳、白蜡和油松的生长受到 P 限制,千头椿和毛白杨生长受到 N 限制。树种能通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境。建议在平原林养护中加强林分结构调整、凋落叶归还林地、人工补植补造等措施以改善平原林养分限制状况。      

黄土高原不同植被带油松人工林生态化学计量特征及其影响因素

为阐明油松人工林生态系统化学计量特征空间差异，分析其随气候因素变化的响应机制,以陕北黄土高原森林带、森林草原带和草原带油松人工林为研究对象，分析叶片、凋落物和土壤C、N、P化学计量特征及其与气候因子的关系。结果表明:1）油松叶片、凋落物C含量以草原带最高，但其土壤C含量最低，叶片与土壤N含量均表现为森林带>森林草原带>草原带，叶片P含量以森林带最高，但其土壤P含量最低。2）叶片C∶N和C∶P以森林带最低，油松人工林生产力水平随降水梯度的升高而增加；森林草原带叶片N∶P为15.57，植被生长受到N、P元素共同限制，而森林带和草原带叶片N∶P均<14，油松生长受到N限制；土壤C∶P表现为森林带>森林草原带>草原带，森林带P素释放潜力差。3）油松人工林叶片C含量随年均降水量增加而降低，N、P含量情况则相反；年平均降水、气温与土壤C、N含量间存在极显著正相关关系 （P<0.01），而与土壤P含量间表现为显著负相关（P<0.05），气候条件变化对油松人工林生长有着明显的影响。     

黄土丘陵区3种典型人工阔叶纯林枯落物分解对土壤性质极化的影响

【目的】探讨黄土丘陵区3种典型人工阔叶纯林枯落物分解对土壤性质极化的影响,为防治森林土壤退化和连栽障碍提供科学依据。【方法】在位于黄土高原中部半湿润黄土丘陵区的陕西黄陵县,选择刺槐、辽东栎和小叶杨3种典型人工阔叶纯林为研究对象,采集林地腐殖质层土壤和枯落物（当年枯落叶及细根）,分别设“土壤+枯落叶”、“土壤+根系”、“土壤＋枯落叶+根系”和土壤不与任何枯落物混合（对照）4种处理方式,进行室内混合培养试验,共培养120 d,分析枯落物分解对土壤生物学和化学性质极化的影响。【结果】1）在刺槐林地,枯落叶分解主要引起土壤pH值、过氧化氢酶活性和微生物数量负向极化,根系分解主要引起pH值、速效磷含量负向极化;但就土壤总体性质而言,枯落叶和根系均引起了正向极化,且根系影响大于枯落叶,二者混合分解对土壤的影响总体表现为相互抑制。2）在辽东栎林地,枯落叶分解主要引起蔗糖酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性及速效磷、速效钾含量负向极化,根系分解主要引起过氧化氢酶活性和速效钾含量负向极化;但就土壤总体性质而言,枯落叶分解引起了负向极化,而根系分解引起了较弱的正向极化,且二者混合分解对土壤的影响总体表现为较弱抑制作用。3）在小叶杨林地,枯落叶分解主要引起蛋白酶、过氧化氢酶活性及速效磷含量负向极化,根系分解主要引起蛋白酶、过氧化氢酶活性及微生物数量和速效磷含量负向极化;就土壤总体性质而言,枯落叶和根系均引起了负向极化,且根系影响较明显,二者混合分解对土壤的影响总体表现为相互促进。【结论】从枯落物分解对土壤性质极化影响的总体结果来看,刺槐比较适宜在该地区一定时间内继续连栽,其次为辽东栎,而小叶杨不适宜。