我国森林凋落物分解研究进展

森林凋落物是指森林生态系统中,由地上植物部分产生并归还到地表面,作为分解者的物质和能量来源,借以维持生态系统功能的全部有机质的总称。文章综述了森林凋落物的概念、构成、分解的研究方法和模型、影响分解因素以及全球变化对凋落物分解的影响。凋落物分解是森林生态系统重要过程之一,受气候、凋落物性质、微生物等生物和非生物因子的影响。森林生态系统是陆地上最大的碳储库和最经济的吸碳器,而森林凋落物的分解对大气二氧化碳浓度增高、气候变暖和降水变化的反应,对深入理解森林生态系统土壤有机物形成和固氮能力十分重要。     

森林凋落物分解过程中酶活性研究进展

凋落物的分解是生态系统养分循环的重要过程.森林凋落物和土壤中的酶在森林凋落物分解过程中起着重要的作用.本文对森林凋落物分解过程中酶活性的测定方法及影响因素进行了综述,结论为:提取技术的不断提高使得对森林凋落物分解过程中的酶进行定量测定及精确测定其活性成为可能;森林凋落物分解过程中的酶活性受生物因素、非生物因素及凋落物自身化学组成的影响;微生物群落是影响酶活性的主要生物因素,土壤有机质、温度和湿度等是影响酶活性的重要非生物因素;对凋落物分解与酶系统相互作用机制的研究将成为凋落物分解过程中酶活性研究的一个发展趋势.     

森林生态系统中凋落物的分解、积累与归还的模型计算

本文在森林生态系统生物量增长遵循Mitscherlich 模型的结果这一假定下,推导的模型对森林生态系统凋落物的年凋落量、年分解量及累积量进行了推算,并得到了很好的验证。该模型给出了林地凋落物贮量—年凋落量—年分解率三者是森林凋落物动态、养分循环的三要素的生物学意义,它们组成一个紧密联系的动态系统,若已知其中的任何二者,都可以推算出第三者。同时提出了用林地死根总量以及根系的分解速率来推算森林生态系统根系的年死量,为计算森林生态系统根系的生产力提供可靠方法。     

森林凋落物分解研究进展

森林凋落物是森林生态系统内地上植物组分产生并归还于地表,作为分解者的物质和能量来源,来维持生态系统功能的有机质总称。凋落物分解包含凋落物粉碎、淋溶和有机物的分解代谢3个过程。C/N、木质素含量等是影响凋落物分解的主要指标因素,凋落物的质量等内部因素与气候等外部因素共同影响着凋落物分解。凋落物分解是森林生态系统中养分归还的主要途径,是森林生态系统物质循环、能量流动的重要环节。对凋落物分解动态过程的研究可以帮助当地合理的、因地制宜的种植相关树种,有效的调节并提高林木的生长效率,并为维持土壤肥力,增强土壤的养分可利用性提供保障。     

森林凋落物分解与酶的相互关系研究进展

森林凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量流动的重要环节,凋落物通过分解向土壤释放有机物和养分元素,对林地肥力的维持具有重要意义。凋落物分解受到一系列物理和化学因素的影响,主要包括气候、凋落物自身性质和土壤生物等。凋落物和土壤中的酶是凋落物分解过程的重要参与者,其在森林生态系统物质循环和能量流动过程中扮演着重要角色。文中评述了酶的种类和酶活性与凋落物分解的关系及凋落物层次、多样性和分解产物与酶的关系,简要概述了酶活性的测定方法,为深入研究凋落物分解机理及其在森林可持续经营中的作用提供参考。     

森林凋落物分解研究进展

系统评述森林凋落物的分解过程、凋落物分解及养分释放的影响因素、分解研究的方法等.森林凋落物的分解既有物理过程,又有生物化学过程,一般由淋溶、自然粉碎、代谢作用等共同完成.凋落物分解过程先后出现分解速率较快和较慢2个阶段,元素迁移一般呈现淋溶-富集-释放的模式.凋落物分解主要受气候、凋落物性质、微生物和土壤动物的影响,气候是最基本的影响因素,常用实际蒸散(actual evapotranspiration简称AET)作为指标.凋落物分解速率呈明显的气候地带性,与温度、湿度等紧密相关.从全球尺度来讲,凋落物质量对分解速率的影响处于次要地位,但在同一气候带内因AET变化较小,则起了主导作用.N、P和木质素浓度、C/N、C/P、木质素与养分比值是常见的凋落物质量指标,其中C/N和木质素/N最能反映凋落物分解速率.凋落物化学性质对其分解的影响作用又与分解阶段有关.凋落叶中N、P、K初始浓度高使得初期分解较快,而后期分解放慢.土壤理化性质及微生物区系也将不同程度地影响凋落物分解.尼龙网袋法(litter bag method)操作简单,是野外测定森林凋落物分解速率最常用的方法.除此之外,缩微试验也得到了广泛应用.目前普遍采用的衡量凋落物分解速率大小的指标主要有CO2释放速率、凋落物分解系数(k值)及质量损失率.在此基础上提出了指数衰减、线性回归等模型来模拟凋落物分解过程.尽管对凋落物分解在森林生态系统C、N、P循环、土壤肥力维持等方面已进行了较深入的研究,但未来研究应侧重以下方向:长期的定位观测;采用相对统一的研究方法,获得可比性强的数据进行综合;深化凋落物分解机理研究;探讨全球气候变化对森林凋落物分解的影响;评价营林措施(如林分皆伐、造林、施石灰和肥料等)对凋落物分解与养分释放的调节作用.     

北亚热带6种森林类型凋落物分解过程中有机碳动态变化

运用凋落物野外分解模拟实验的方法,对北亚热带地区6种主要森林类型凋落物分解过程中有机碳的变化进行了研究,结果表明:(1)6种土地利用类型森林凋落物分解过程中,有机碳相对含量在分解初始阶段都呈现增加的趋势,表现为凋落物有机碳相对含量的积累过程;分解开始的第3～4个月后,凋落物有机碳相对含量下降;经过1 a的分解周期以后,粗放经营毛竹林凋落物有机碳相对含量变化最大,下降11.7%;(2)集约经营毛竹林凋落物有机碳数量从分解开始就减少,而其它几种类型分解初期有机碳数量都表现一个净积累的过程,然后才逐步释放;经过1 a分解周期以后,粗放经营毛竹林凋落物53.8%的有机碳净释放;凋落物有机碳释放速率由高到低的顺序为:粗放经营毛竹林、早竹林、杉木林、天然次生林、集约经营毛竹林、马尾松林;(3)6种土地利用类型森林凋落物在分解过程中,有机碳剩余率随时间变化的模型都极其显著地符合分解指数模型,因此都可以用指数方程表达;(4)影响凋落物分解的环境因子所发挥的作用不尽相同,凋落物的分解速率和温度之间呈现显著的正相关关系.     

亚高山暗针叶林凋落物的分解过程

凋落物是森林生态系统的重要组成部分,其分解过程是森林生态系统养分循环的重要环节。准确测定凋落物的分解动态,对研究森林生态系统的格局和过程非常重要。本文的工作在贡嘎山高山生态系统观测试验站开展,对海拔3 000 m的峨眉冷杉(Abies fabri)林进行定位观测,并对峨眉冷杉林凋落物分解过程进行了长期测定。研究结果表明:(1)凋落物的分解速率是阔叶>针叶>枯枝,峨眉冷杉林的阔叶、针叶和枯枝等凋落物分解一半所需要的时间分别为6.8年、10.5年和14.5年,分解95%所需时间分别为29.3年、45.6年和63.1年;(2)无论阔叶还是针叶、枯枝,其有机碳含量均随着时间的推移而下降,而有机碳分解率均随着时间而增高;利用指数衰减模型,获得凋落物有机碳的分解系数是阔叶>针叶>枯枝;(3)在每年凋落物输入峨眉冷杉林林地时,其中的阔叶、针叶和枯枝已经开始分解,当年可释放的有机碳分别为52.18 kg·hm^-2、4.32 kg·hm^-2和0.67 kg·hm^-2,各类凋落物每年有机碳释放总量为61.13 kg·hm^-2,占凋落时有机碳量的6.58%。     

森林凋落物分解的影响因素

森林凋落物的分解与森林生态系统的物质循环有着密切的联系.凋落物的分解在很大程度上受制于凋落物自身基质质量这一内在因素,而树种、生长阶段以及养分再吸收率的差异使得凋落物的基质质量会有所不同,且森林病虫害也能影响凋落物的基质质量,从而间接影响凋落物的分解.此外,一些外在因素,包括气候条件(温度、光照、降雨)、立地条件(土壤肥力、海拔、坡向)和生物条件(土壤微生物、土壤动物)等也会改变凋落物的分解程度和向土壤释放养分的速率.本文论述了以上这些因素和凋落物分解的关系,为森林生态系统养分平衡研究提供依据.     

营林措施及环境与森林凋落物分解的相互关系研究进展

森林凋落物分解是生态系统养分循环中的重要过程, 通过分解向土壤释放植物所需养分, 且产生大量CO₂, 对森林土壤肥力的维持及提高森林生产力有着重要的作用, 并影响着陆地碳循环。文中评述了栽培密度、农林复合、混交林等营林措施及环境污染、温室气体、化感作用等环境问题与凋落物分解的相互关系, 为深入研究凋落物分解规律及其在森林生态系统养分循环中的作用提供参考。     

森林生态系统中枯落物分解实验方法的评析

基于枯落物分解原理,分析现有4种枯落物分解试验方法,即:野外分解袋法、实验室模拟分解法、现量估算法和综合平衡法各自的特点和适用范围。评价传统的研究枯落物分解的Olson指数衰减模型和修正Olson模型,结合东北林区的特点,建议一般采用野外分解袋法收集林区枯落物分解实验材料,延用Olson模型进行计算,优于其他三种方法。     

火干扰对森林凋落物分解的影响研究进展

分解和火干扰是森林凋落物养分循环的重要生态过程。缓慢的凋落物分解速率会促使凋落物的累积，从而导致林火发生的概率大幅提升。火干扰会在短时间内对凋落物载量、厚度以及自身的化学组成产生较大的影响，同时对凋落物分解也会有较长时期的动态影响，可能需要几年或几十年恢复到火前的分解速率。通过查阅大量相关文献，文中从火干扰对森林凋落物分解的直接影和间接影响出发，阐述火这一干扰因子在森林凋落物分解过程中发挥的作用。并针对目前研究中存在的问题，提出今后的相关研究应从以下3个方面实现突破：1）加强火后不同恢复年限对森林凋落物分解动态变化的影响研究；2）探究火干扰后采取不同的森林恢复方式对凋落物分解的影响；3）了解火后副产物-黑碳在森林凋落物分解过程中的作用。基于这些综述，可为更好地理解和探索火干扰对森林凋落物分解的影响机制提供借鉴，以推动该领域的发展。     

大老岭自然保护区日本落叶松林凋落物分解及养分释放研究

[目的]研究外来引进树种日本落叶松林凋落物对土壤养分的影响。[方法]采用分解袋法分别对18年生和24年生日本落叶松林以及周围针阔混交林凋落物的分解和养分释放规律进行了研究。[结果]凋落物分解和养分释放速率均表现为针阔混交林日本落叶松纯林;24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。其中不同林分的凋落物残留率与时间呈指数相关,凋落物年分解系数(K)也表现为针阔混交林(0.555 6)24年生日本落叶松林(0.445 0)18年生日本落叶松林(0.366 2)。凋落物分解速率与初始N元素含量呈极显著正相关,而与C/N比呈显著负相关,高的木质素含量对凋落物的分解有一定影响。C元素、K元素表现为直接释放模式,而研究中C/N比和C/P比相对较高,使N元素和P元素均表现为先富集后释放的模式。各养分元素的残留率总体呈现出18年生日本落叶松林24年生日本落叶松林针阔混交林的格局。[结论]不同林分凋落物分解和养分释放速率差异较大。凋落物年分解系数表现为针阔混交林24年生日本落叶松林18年生日本落叶松林。     

抚育间伐对人工林凋落物分解的影响

抚育间伐是提高林分生产力的有效措施之一, 以往研究主要集中在间伐对凋落物分解速率、养分归还量以及对土壤肥力影响等直接效果方面, 而对间伐引起这些变化的原因涉及较少。文中主要综述了抚育间伐后凋落物性质、林下植被、林内小气候和土壤性质等的变化情况, 以及这些变化对凋落物分解的影响作用。     

Do rates of litter decomposition tell us anything we really need to know?

Results of several long-term studies of non-woody litter decomposition in forests indicate that we need to rethink why and how we measure rates of litter decomposition. Effects on litter decomposition rates were postulated to explain some of the nutritional effects of factors such as tree species, forest harvesting and fertilization. However, the accumulated experimental evidence indicates that litter decomposition rates do not mediate these responses. Many studies have reported litter mass loss becoming extremely slow at values considerably below 100%, indicating that early decay rates may not accurately foreshadow the entire decay process. Exclusion of soil faunal activities from current measurements of decomposition rates seriously reduces the likelihood that we are properly modeling decomposition. Finally, the use of regression and correlation analyses to determine which climate or initial litter quality factors control decay rate has led to many unwarranted and potentially misleading conclusions. These concerns are illustrated with examples from a suite of litter decomposition studies in British Columbia, Canada. Insights into nutrient cycling and carbon storage in ecosystems are more likely to arise from measuring the mass and nutrient content of annual litter input and determining the maximum decomposition limit and nutrient content at that stage, than by measuring early rates of decay. Improved predictions of relative decay rates of plant litters are likely to arise from a holistic approach based on plant life attributes rather than correlations based on individual initial litter chemistry parameters. Finally, a better understanding of the fate of faecal material of soil fauna is necessary before we can accurately predict and model litter decomposition.     

Review on the decomposition and influence factors of coarse woody debris in forest ecosystem

Coarse woody debris （CWD） is an important and particular component of forest ecosystems and is extremely important to forest health. This review describes the decomposition process, decomposition model and influence factors. CWD decomposition is a complex and continuous process and characterizes many biological and physical processes, including biological respiration, leaching, and fragmentation. All these processes have closed relationships between each other and work synergistically. During decomposition, there are many controlling factors mainly including site conditions （temperature, humidity, and OJCO2concentration）, woody substrate quality （diameter, species and compound） and organism in CWD. The decomposition rate is generally expresses through a constant k which indicate the percent mass, volume or density loss over time, and can be determined by long-term monitoring, chronosequence approach and the radio between input and the total mass. Now using mathematical models to simulate decomposition patterns and estimate the decomposition rate is widely applied, especially the exponential model. We brought forward that managing and utilizing for the CWD in forest was a primary objective on all forest lands. And it is should be intensified to integrate many related research subjects and to carry a comprehensive, long-term and multi-scale research which mainly focus on seven sections.