胡桃楸、落叶松纯林及其混交林下叶凋落物分解与养分归还的比较研究

用分解袋法研究了胡桃楸、落叶松纯林及其混交林下叶凋落物的分解及养分归还速率,结果表明3种林分叶凋落物分解速率大小为胡桃楸纯林>混交林>落叶松纯林。如排除微生物侵入等的影响,胡桃楸纯林叶凋落物归还N的速率最快,落叶松纯林叶凋落物归还P、K的速率最快;二者组成混交林后,混交林叶凋落物归还N的速率较落叶松纯林明显提高,而归还P、K的速率较胡桃楸纯林明显提高。胡桃楸与落叶松混交后叶凋落物养分归还速率较其各自纯林的要高,这可能是混交林增产机制之一。     

毛竹和林下植被芒箕凋落物分解特征研究

[目的]探讨竹林与其林下植被凋落物叶之间相互影响的潜在机制,为合理经营管理毛竹林林下植被提供理论参考。[方法]采用原位分解袋法研究了四川长宁毛竹与林下植被芒箕凋落物叶分解和养分释放过程。[结果](1)芒箕凋落物叶初始C、N、P含量和羟基碳高于毛竹(P 0. 05),而C∶N、C∶P、烷基碳、氧烷基碳和芳香碳低于毛竹(P 0. 05)。(2)凋落物叶分解和养分释放速率芒箕整体高于毛竹,芒箕和毛竹分解常数(k)分别为0. 58±0. 03和0. 73±0. 02,C、N、P养分释放均表现为净释放。(3)凋落物叶混合对分解速率没有显著影响,但抑制了N、P元素整个分解周期和C元素中后期的释放。(4)凋落物叶分解过程中元素含量变化格局表现为C含量和C∶N比整体呈下降趋势,N含量和N∶P比有小幅上升,P含量有微弱的下降趋势,C∶P比呈波动性变化。(5)凋落物叶分解速率与土壤温度、初始凋落物叶N和P含量呈显著正相关(P 0. 01),与初始凋落物叶的C∶N和C∶P呈极显著负相关(P 0. 01),与土壤含水量相关不显著。[结论]单独分解过程中,毛竹凋落物叶分解速率低于林下植被芒箕,养分释放特征均表现为直接释放;混合分解过程中,毛竹和芒箕凋落物叶分解速率无显著混和效应,但养分释放的混合效应表现出一定负效应和不同阶段性。     

不同种植年限尾巨桉人工林叶片-凋落物-土壤碳氮磷化学计量特征

[目的]为了解雷州半岛尾巨桉速生人工林生态系统的C、N、P分配格局及化学计量特征。[方法]采用空间换时间的方法,选取雷州半岛4种不同林龄(1、3、5、7 a)的尾巨桉人工林为研究对象,对尾巨桉叶片、凋落物及土壤的C、N、P含量及化学计量特征进行测定分析。[结果]表明:C、N含量表现为叶片凋落物土壤,P含量表现为叶片土壤凋落物,且3个库间差异显著;土壤的C含量随林龄增加而增加,N、P含量差异不显著,土壤C∶N随林龄的增加而增加,说明土壤有机质分解速率逐渐下降;凋落物的C∶N为54. 07 92. 18 ( 25),表明尾巨桉林下凋落物分解速率较慢,N元素成为主要限制凋落物分解的元素,凋落物的C∶N随林龄的增加先增加后下降,凋落物分解速度先降低后升高;叶片的N∶P为10. 80 12. 98,说明中幼林龄尾巨桉受N限制较明显。相关性分析表明:凋落物养分元素含量受叶片限制,土壤养分含量受凋落物限制,表明生态系统内部C、N、P元素在植物、凋落物与土壤之间实现了运输和转换。[结论]雷州半岛尾巨桉中、幼林龄时期土壤有机质及凋落物分解速率较慢;随林龄的增加,土壤有机质、凋落物分解速率下降,N元素成为其主要分解限制性元素,林分生长受N限制明显。     

嘉陵江上游低山暴雨区3种林分凋落物量及其N、P归还

通过对广元低山暴雨区湿地松（Pinus eliottii Engelm）纯林、刺槐（Robinia pseudoacacia）纯林、湿地松与刺槐混交林（mixed stands of Pinus eliottii and Robinia pseudoacacia）3种人工林凋落物量与养分归还的研究表明,3种林分的年凋落量范围在3609．6kg·hm^-2·a^-1到4917．6kg·hm^-2·a^-1,除刺槐林外,湿地松林和混交林均以叶的凋落量占优势,分刺占各自总凋落量的87．45％、55％。湿地松纯林凋落量1a中出现3次峰值（5月、7月、11月或12月）。刺槐纯林出现两次峰值（7月、11月或12月）,混交林与刺槐纯林相似。3种林分N、P的年归还量均以刺槐林最大,湿地松纯林最小,这与凋落物总量的大小排序相反。通过凋落物各组分的养分归还中,落叶的归还量占主体。3种林分相比,湿地松林和混交林的凋落总量明显高于刺槐林,但养分归还量却有所不同,刺槐林和混交林明显高于湿地松林,这说明阔叶林有良好维持地力的能力,针阔混交比针叶纯林更能改善土壤肥力。     

大兴安岭主要森林类型林分空间结构及最优树种组成

以2011—2012年大兴安岭的44块固定样地调查数据为基础,以常用的林分空间结构参数(角尺度、大小比、混交度、林分空间结构指数和林分空间结构距离)为切入点,对大兴安岭主要森林类型的林分空间结构特征及最优树种组成进行研究。结果表明:天然落叶松林、针叶混交林以及针阔混交林的林木水平分布格局均表现为随机分布,而白桦林则为明显的聚集分布;4种林型中树木的生长整体处于中庸状态,落叶松处于明显优势地位,其他伴生树种则处于不同程度受压状态;落叶松混交程度随着其优势程度的增加而降低,其他伴生树种则具有较高的混交度,整体上天然落叶松林、白桦林的树种空间隔离程度较低,而针叶混交林、针阔混交林的林分平均混交度相对较高;大兴安岭4种主要森林类型林分空间结构的优劣表现为针阔混交林针叶混交林天然落叶松林天然白桦林;天然落叶松林最优的树种组成为8落,其次为7落。     

落叶松混交林中微生物调控木质纤维素降解促进凋落物分解的作用机制得以解析

正针叶纯林养分周转慢,易造成地力退化,关键问题在于凋落物分解缓慢。改造后形成的针阔混交林可促进凋落物分解,提高养分周转效率。但是,人们对混交后微生物群落如何调控木质纤维素降解过程促进凋落物分解知之甚少。中国林业科学研究院林业所孙晓梅研究团队以日本落叶松纯林和日本落叶松—檫木混交林为研究对象,通过长期的凋落物分解试验,基于宏基因组测序技术对其凋落物分解过程中木质纤维素各组分含量、酶活性、微生     

楠杆自然保护区不同植被类型枯落物储量与持水功能

为了解楠杆自然保护区不同植被类型枯落物的储量和持水特性,以保护区9种不同植被类型作为研究对象,分别对枯落物储量、持水量和持水过程进行分析。结果表明,(1)不同植被类型下的枯落物层平均厚度在1.15-4.57cm之间,大小顺序为落叶阔叶林杉木林马尾松林麻栎林竹林灌木林针阔混交林杨树林华山松林;枯落物蓄积量为1.13-11.36t/hm~2,大小顺序为杉木林马尾松林竹林落叶阔叶林针阔混交林麻栎林灌木林华山松林杨树林。(2)9种不同植被类型下的枯落物最大持水量在3.817 9-21.405 3t/hm~2之间,其大小顺序为杉木林马尾松林竹林落叶阔叶林麻栎林针阔混交林华山松林灌木林杨树林;枯落物最大持水率为336.46%-460.45%,表现为落叶阔叶林马尾松林华山松林麻栎林灌木林竹林杉木林针阔混交林杨树林。(3)9种不同植被类型下的枯落物持水量随浸泡时间增加而增加,未分解层和半分解层持水量分别在12h和1.5h基本达到饱和,吸水速率随浸泡时间的增加而减小,在前5min内速率最大,而未分解层和半分解层持水速率分别在12h和1.5h之后趋近于零。     

福建柏和杉木人工林凋落物分解及养分动态的比较

对福建柏和杉木的凋落物分解和N、P、K养分动态进行了为期 75 0d的研究 ,结果表明 :两树种的落叶和落枝分解速率与时间呈指数关系 ,第 1年干重损失率分别为 83 4 7%和 19 4 3% (福建柏 )、6 0 78%和 2 5 0 2 % (杉木 )。落叶分解过程中 ,P浓度增加 ,而K和C浓度下降 ;但落叶N浓度 ,福建柏的先升后降 ,杉木的则单调上升 ;落枝分解过程中各元素浓度均呈现 :N单调上升 ,K和C单调下降 ,P先升后降。落叶和落枝的元素分解速率均以K最大 ,其次为C和P ,N最小。福建柏落叶元素年分解速率 ,N、P和C比杉木的大 ,但K却比杉木的小 ;而福建柏落枝元素年分解速率C和N比杉木的大 ,而P和K却比杉木的小。福建柏落叶和落枝分解过程中N、P、K的年养分释放量分别为 2 6 30、0 16 2和 1 6 0 4g·m- 2 ,分别是杉木 (1 2 0 5、0 14 3和 1 12 9g·m- 2 )的 2 18倍、1 13倍和 1 4 2倍。与杉木林相比 ,福建柏林凋落物分解过程中养分释放量高 ,且养分释放 归还比值亦大 ,表明福建柏林凋落物养分周转比杉木快 ,这对维持林地土壤肥力是有益的。     

不同温度下杉木凋落叶分解过程中碳氮磷释放及其化学计量比变化

[目的 ]研究升温对不同发育阶段杉木凋落叶分解过程中碳（C）、氮（N）、磷（P）释放规律及其生态化学计量特征的影响,揭示气候变暖背景下杉木人工林凋落叶分解过程中养分释放特征。[方法 ]收集中龄林（18年生）、成熟林（30年生）和过熟林（42年生）3个发育阶段的杉木凋落叶,设置25、30和35℃3个温度梯度进行室内模拟分解试验。[结果 ]（1）在264 d的分解周期内,各发育阶段杉木凋落叶C、N、P残留率总体表现为随分解时间的增加而减小,但不同元素残留率变化模式不同,C残留率表现为释放—富集—释放模式,N残留率表现为富集—释放模式,P残留率表现为释放—富集模式。（2）拟合模型结果表明,成熟林与过熟林凋落叶分解过程中N周转期在35℃处理下比25℃处理分别缩短了34.4%和16.9%,P周转期分别缩短了38.4%和43.8%。（3）不同发育阶段杉木凋落叶分解过程中C:N、 N:P比总体呈波动变化,C:P比呈先增大后减小的变化趋势,杉木凋落叶C:N、C:P、 N:P比变幅分别为9.32～39.0、949～2 194、32.7～153,升温处理在凋落叶分解过程总体上增大了C:P、 N:P,降低了...     

川西亚高山针叶林与针阔混交林凋落量及养分归还动态

本文选择川西亚高山针叶纯林和针阔混交林作为研究对象,并于2007年7月～12月采用收集框法研究了森林凋落物量以及N、P、K养分归还量。结果表明,混交林凋落量(2 090.47 kg·hm-2)比针叶林凋落量(1 189.59kg.hm-2)高出43%,林分凋落动态和归还动态呈单峰型,其高峰都出现在10月份。混交林中阔叶对凋落量的贡献达69%。同时,阔叶的养分归还量大于针叶的养分归还量。混交林和针叶林养分归还量都表现为N﹥K﹥P,针阔混交林凋落物养分归还量大于针叶林。在川西亚高山地区针阔混交林比针叶纯林具有更强的自肥能力。     

模拟外源性氮磷对马占相思凋落叶分解及土壤生化特性的影响

[目的]研究外源性氮和磷对马占相思凋落叶的分解速率、分解过程中N、P、K含量和土壤生化特性的影响,以便为森林土壤养分管理提供参考。[方法]以广东省云勇林场马占相思林下凋落叶为试验材料,采用尼龙网袋分解法,设置对照(CK)、施N(10 g·m~(-2))、施P(5 g·m~(-2))、施N+P(N 10 g·m~(-2)+P 5 g·m~(-2))4种处理,每隔3个月取样1次,并测定凋落叶残留量和N、P、K含量。[结果]表明:施N、P和N+P处理对马占相思凋落叶的分解均为促进作用。各处理马占相思凋落叶的N含量在分解过程中大致保持稳定,施P和N+P处理的凋落叶P含量在分解过程中总体呈波动性上升,而各处理的凋落叶K含量变化规律不明显。施N、P和N+P处理提高了马占相思林土壤的有机质和全N含量,促进脲酶、磷酸酶及过氧化氢酶的活性。[结论]施N、P和N+P处理促进了马占相思凋落叶的分解,有利于马占相思林的养分循环。     

西南桦和尾巨桉凋落叶分解及其与土壤性质的相关性

[目的]探讨南亚热带西南桦和尾巨桉人工纯林的凋落叶分解动态及其与土壤化学性质之间的相关关系.[方法]采用原位分解袋法研究凋落叶的分解过程.[结果]表明:西南桦、尾巨桉人工林凋落叶分解系数分别为0.96 a^-1和0.88 a^-1.在为期12个月的分解试验中,2种凋落叶有机C含量在整个分解过程中呈逐渐下降趋势;全K含量和C/N比在分解前期迅速下降,之后趋于平缓;全N含量和全P含量在整个分解过程中呈逐渐上升趋势;2种凋落叶N/P比则呈先升高后下降的趋势.无论是分解前期还是分解后期,凋落叶质量损失与N含量均呈显著正相关(前期R=0.877;后期R=0.855),与C/N均呈显著负相关(前期R=-0.735;后期R=-0.697).与尾巨桉林地土壤性质相比,西南桦凋落叶分解提高了林地0~10、10~20 cm土壤的有机C、全N、全P、全K、N/P,对2030 cm土壤有机C、全K、pH值、C/N、N/P则未产生显著影响.相关分析表明:凋落叶初始有机C含量与土壤有机C、全N、全P、全K、N/P显著相关;凋落叶初始全N含量与土壤全N、pH值、C/N显著相关.[结论]凋落叶的养分含量与土壤养分的关系紧密;与尾巨桉相比,西南桦凋落叶的养分含量明显较高,分解速率更快,释放到土壤中的养分也更多.     

昆嵛山不同林分类型土壤质量状况及评价

目的]探究昆嵛山国家级自然保护区内4种不同林分类型(日本落叶松林、蒙古栎-日本落叶松混交林、赤松林、杉木林下土壤质量状况。[方法]采用野外调查结合室内分析的方法,对不同林分下土壤剖面各层次土壤理化及生物学性质进行测定分析,运用土壤质量综合指数法结合主成分分析对不同林分土壤质量进行综合分析与评价。[结果]随土层深度的加深,不同林分土壤密度随之增加,总孔隙度随之显著降低(P0.05);日本落叶松林、赤松林土壤毛管孔隙度均随土层深度增加而显著减小,蒙古栎-日本落叶松混交林、杉木林反之;不同林分土壤p H值均介于4.135.07之间,为酸性土壤;有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效钾含量总体上均呈随土层深度增加而降低的趋势,呈现出土壤养分的表聚性特征;4种林分各土层全钾含量总体上无显著差异(P0.05),日本落叶松林2040 cm、4060 cm层土壤全钾含量(2.22 g·kg~(-1)和2.34 g·kg~(-1))显著高于其他林分;除杉木林外,其他林分各土层有效磷含量均随土层深度增加而增加;除土壤蔗糖酶外,其余3种土壤酶活性在不同林分中均随土层深度的增加而减小;4种林分土壤质量综合指数大小排序为:日本落叶松林(0.792)蒙古栎-日本落叶松混交林(0.639)杉木林(0.353)赤松林(0.267)。[结论]不同林分对土壤剖面各层次理化性质影响显著,不同林分类型土壤质量状况各异,其中日本落叶松林土壤质量最好,赤松林土壤质量最次。     

长白山云冷杉针阔混交林半分解层凋落物生态功能

[目的]以长白山天然云冷杉针阔混交林为研究对象,分析凋落物的现存量及持水性能和养分归还量等,从水源涵养和养分归还两方面阐述森林凋落物的生态功能。[方法]基于等距离网格布点法,在4块1 hm~2样地上采集凋落高峰期前(8月下旬)半分解层的凋落物样品400个,并对其生态功能指标进行测定分析。[结果]4块云冷杉针阔混交林样地半分解层凋落物现存量均值为19.50 t·hm~(-2);持水量均值为5.56 t·hm~(-2),持水率均值为64.08%;全碳(C)、全氮(N)和全磷(P)的养分浓度均值分别为421.68、18.86和1.26 g·kg~(-1),养分归还量均值依次为8.16、0.36和0.02 t·hm~(-2),养分利用效率大小顺序为PNC。[结论]天然云冷杉针阔混交林各样地间虽存在差异,但其半分解层凋落物的水源涵养和养分归还等生态功能均较好,林下凋落物分解速度较快,持水性能较好,养分归还量较多。     

三峡库区马尾松细根分解及其养分释放

[目的]为认识马尾松细根对土壤养分库的贡献,[方法]本研究以三峡库区秭归县九岭头林场马尾松为研究对象,采用埋袋法进行细根分解实验,探讨0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根的分解动态和养分释放(C、N、P、K、Ca、Mg)。[结果]结果表明:(1)细根分解368 d后,0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根干重残留率分别为66.0%、72.0%和74.33%,且细根分解速率随直径增加而减小;(2)细根分解速率与土壤温度呈显著正相关关系(p0.05),与土壤湿度呈正相关关系(p0.05);(3)细根C、K和Mg元素迁移模式表现为释放,Ca元素表现为富集;(4)细根N、P元素在不同径级细根中迁移模式不同,0.5 mm细根N、P元素表现为释放,0.5 2 mm细根N、P元素在分解过程中出现富集阶段。[结论]马尾松细根分解与土壤温度和直径大小显著相关,其中分解与温度呈正相关,与直径呈负相关;在细根分解过程中,马尾松细根不同直径大小的不同养分元素的表现状态不一致,或富集,或释放。     

日本落叶松冠层光合生理参数的空间异质性研究

目的]比较日本落叶松不同冠层和方位光合生理参数的差异,探讨冠层及方位变化对光合生理参数的影响,为构建冠层生产力模型及估算冠层生产力提供理论参考。[方法]以7年生和19年生日本落叶松单木为研究对象,将树冠分为上、中、下3层,东、西、南、北4个方位,测定冠层每一部位的光响应曲线、CO_2响应曲线和光合色素含量,并分析不同冠层及方位的光合生理特性。[结果]表明:垂直方向上,2种林龄样木冠层对大多数光合生理参数影响显著;最大净光合速率(A_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)随冠层的升高而增大;最大羧化速率(V_(max))、最大电子传递速率(J_(max))、磷酸丙糖利用率(TPU)和羧化效率(CE)均为下冠层最小,而CO_2补偿点(CCP)均为冠层下部最大;不同冠层针叶光合色素含量差异显著,且叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Car)均随冠层的升高而降低。水平方向上,方位对2种林龄树木光合生理参数均影响不显著,南向和东向光合参数均值分别反映了7年生和19年生样木全冠层的光合特性。光合生理参数在林龄间无显著差异。[结论]日本落叶松冠层光合生理参数具有空间异质性,冠层对树木多数光合生理参数的影响显著,而方位和林龄对以上参数影响不显著。     

不同林型天然红松混交林林隙大小和枯叶分解对土壤微生物碳的影响

[目的]分析凉水国家级自然保护区不同林型天然红松混交林林隙大小、凋落物放置位置和采样时间对土壤微生物碳(SMBC)的影响,揭示影响本地区SMBC变化的因素,为天然红松混交林生态系统碳循环的研究提供基础数据。[方法]在天然红松混交林3种林型的大、中、小林隙内不同位置的土壤表层放置装有红松、椴树、枫桦枯叶的分解袋,并以各自的郁闭林分为对照,在2012年植物生长季的6—9月,每月采集枯叶分解袋下0 10 cm土层土样,采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法测定SMBC。[结果]在椴树红松混交林(TP)内,林隙大小对SMBC的影响依次为小林隙大林隙中林隙;在云冷杉红松混交林(PAP)内,依次为中林隙大林隙小林隙;在枫桦红松混交林(BP)内,依次为大林隙中林隙小林隙。3种林型下,采样时间(月份)对SMBC均有显著的影响(P0.05);林隙大小对其影响均不显著(P0.05);枯叶分解袋放置位置对大、中、小林隙内SMBC的影响均不显著(P0.05)。[结论]不同林型下林隙大小对SMBC的影响排列顺序不同;枯叶分解袋放置位置对天然红松混交林3种林型大、中和小林隙内SMBC的影响均未达到显著水平。