森林凋落物分解过程中糖类组成变化的研究

本文报道了实验室条件下,森林枯叶分解过程中土壤有机质糖类的变化。结果表明,森林有机残体在土壤分解过程中,除了一部分有机残体被分解外,还有一部分存在于土壤中,属于腐殖质的糖类化合物参与分解,并进行更新。后者的量取决于枯叶本身的组成。其次,当有机残体分解朝向腐殖质化进行时,属于微生物来源的岩藻糖、核糖、鼠李糖和半乳糖所占的百分比,腐殖质部分中的要比非腐殖质部分中的高,而属于植物来源的木糖、阿拉伯糖所占的百分比则腐殖质部分中的要比非腐殖质部分中的低。     

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.     

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.     

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.     

全球变化背景下森林凋落物分解研究进展

论述了森林凋落物的分解,森林凋落物分解的影响因素,以及全球变化对森林凋落物分解的影响,对具体国内现阶段进行的研究进展进行了探讨,综述了目前的研究进展,并进行了必要的研究展望,以期为后续研究提供理论基础。     

滨海沙地木麻黄凋落物分解过程中热值的动态变化

采用氧弹式热值仪测定福建惠安滨海沙地木麻黄凋落物分解过程中的热值,揭示凋落物分解过程中干物质热值、去灰分热值、灰分含量的变化规律,结果表明:凋落物起始干物质热值为21.67kJ·g-1,经过3个月平缓下降后其值为21.40kJ·g-1,到第10个月干物质热值为20.48kJ·g-1,达到最低点,与起始值相差1.19kJ·g-1,随后干物质热值开始回升,第12个月的干物质热值为20.83kJ·g-1,年平均每月降低0.07kJ·g-1;去灰分热值与干物质热值有相同的变化趋势,从开始的22.78kJ·g-1,到第9个月的最小值21.89kJ·g-1,与起始值相差0.89kJ·g-1,随后的回升速度较干物质热值快,到第12个月时达22.41kJ·g-1,但是12个月总体平均每月降低0.03kJ·g-1;凋落物灰分含量的变化与热值呈相反的变化趋势,随着时间的延长灰分含量增加,但和热值一样反映了凋落物分解的规律,开始的灰分含量为4.88%,到3个月时为4.90%,随后进入线性增长的趋势,到第12个月时达7.09%,平均每月增加0.184个百分点。不论热值还是灰分含量与气温和不同层次土壤温度都显著相关,温度,特别是气温是影响凋落物分解的重要因素。     

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。     

施氮条件下森林凋落物分解早期的碳和氮动态

通过13周实验室培养试验,研究了施氮和树种对森林凋落物早期分解过程中碳和氮动态的影响,新鲜凋落物样品包括针叶（红松）和两种阔叶（蒙古栎和紫椴）,采自长白山北坡阔叶红松林。试验共包括3个施氮梯度（0、30和50kg·ha^-1．a^-1 NH4NO3）。以质量减少和呼吸速率表征的凋落物分解速率随可溶性氮的增加而显著增加,阔叶凋落物质量减少和累积CO2—C释放量比针叶凋落物高,不同物种之间凋落物沥出物中溶解性有机碳（DOC）浓度变化较大,但施氮处理对DOC的影响不大。除了施氮率,施氮处理和物种对凋落物沥出物中溶解性有机氮（DON）浓度都没有显著影响。有52—78％的外加氮滞留在凋落物中,氮滞留率与凋落物质量减少呈正相关（R^2=0．91,P〈0．05）,这表明易分解凋落物覆盖的森林地面比分解较慢的凋落物覆盖的森林地面有更高的N汇潜力。图3表1参40。     

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。     

凋落物分解模型研究进展

森林凋落物分解模型的研究经历了一个由简单到复杂的过程,从最初的对凋落物失重率的简单描述到广为人知的单指数分解模型,随着对凋落物分解研究的深入,双指数模型、三指数模型也应运而生。国外大部分的研究都集中于欧洲温带森林、北方森林。国内的研究也正在经历一个应用、改进和开发的过程,目前还主要处在应用和改进的阶段。为了准确预测森林生态系统尤其是在全球气候变化背景下C等元素的动态,急需建立适合于我国各类森林生态系统凋落物分解模型。本文回顾了各个历史时期出现的重要模型并进行了简单的分类和评述。     

北亚热带土地利用变化对土壤有机碳垂直分布特征及储量的影响

利用野外调查的方法,研究了北亚热带地区土地利用变化对土壤有机碳的垂直分布特征及储量的影响.研究结果表明:(1)除茶园土壤外,不同林分土壤有机碳含量均以0～10cm土层最大,随着土层深度的增加,含量总体表现为下降的趋势;茶园土壤有机碳含量在0～30cm土层范围内增加,30cm以后表现下降的趋势;(2)次生林转变成农耕地以后土壤有机碳含量平均下降21.1%,而转变成集约经营早竹林后,土壤有机碳含量平均下降近48.5%;1m深度以内,土壤有机碳平均含量由高到低的顺序为:茶园、灌木林、次生林、粗放经营毛竹林、集约经营毛竹林、马尾松林、农耕地、杉木林和早竹林;(3)土壤有机碳储量随土层深度变化的趋势和土壤有机碳含量变化趋势基本一致;次生林转变成长期经营的农耕地后,土壤有机碳储量下降22.5%,而转变成长期集约经营早竹林后土壤有机碳储量则下降51.4%9种土地利用类型中,土壤有机碳储量由高到低的顺序为:茶园、灌木林、次生林、粗放经营毛竹林、马尾松林、农耕地、集约经营毛竹林、杉木林和早竹林.     

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。     

杉木人工林凋落物量及其分解过程中碳的释放率

根据定位观测的数据,探讨了杉木人工林凋落物量及其分解过程中碳素释放率.结果表明,14～16年生杉木人工林平均每年约有1 201.24 kg*hm-2凋落物,其中以针叶为最多,占凋落物总量的69.8%,其次是小枝,占24.54%,落果和其它碎屑物质仅占5.63%.不同组分的碳素含量高低顺序排列为:针叶＞落果＞碎屑＞枯枝,变异系数在3.36%～8.24%之间.针叶、枯枝的碳素含量均随时间的推移而下降,而其释放率均随时间的推移而增大,针叶中碳素的释放速率明显高于枯枝中碳素的释放速率.凋落物中碳素的释放规律与总干物质的分解速度并不完全一致.杉木人工林年凋落物碳素释放量约为149.25 kg·hm-2a-1,占凋落时碳素量(548.24 kg·hm-2a-1)的27.22%.经一年的分解后,针叶释放碳素量为120.12 kg·hm-2a-1,占总释放量的81.03%,枯枝、落果及其它碎屑释放碳素量为29.13 kg·hm-2a-1,占总释放量的18.97%.     

南亚热带6种人工林凋落物的初步研究

2006年5月至2007年4月在广西凭祥市中国林科院热带林业实验中心伏波实验场,采用塑料网框收集法对米老排、西南桦、红椎、火力楠、马尾松、杉木6种人工林分凋落物的凋落量及凋落节律进行了研究,结果表明:不同树种林分凋落物的动态变化规律不同,凋落量也各异.在6种林分中,叶、杂物的凋落量以米老排最高,分别达4 748.23、1 881.07 kg·hm-2·a-1,西南桦最低,分别为2 641.32、153.88 kg·hm-2·a-1;枝凋落量以马尾松最高,达902.94 kg·hm-2·a-1,杉木最低,仅149.93 kg·hm-2·a-1.林分的年总凋落量也以米老排最高,达7 095.76kg·hm-2·a-1,西南桦最低,仅3 309.05 kg·hm-2·a-1,米老排林分的年总凋落量是西南桦的2.14倍,而红椎、杉木、马尾松、火力楠4种林分的年总凋落量比较相近,为5 555.61～5 864.87 kg·hm-2·a-1,相差不足6%.6种林分年总凋落量的差异极显著,多重比较显示,米老排与另外5个树种比较都达到了极显著差异,红椎和杉木与西南桦、火力楠、马尾松比较达极显著差异;火力楠、马尾松与西南桦比较达极显著差异.     

我国森林生态系统植被碳储量估算研究进展

文章从时空尺度、分布特征以及影响因子三方面总结了我国森林生态系统植被碳储量估算研究进展.阐述了在国家尺度、区域尺度和林分尺度的研究现状;分析了我国森林生态系统植被碳储量的地域分布、在不同植被类型中的分布、龄级分布、林分内的分布以及时间动态变化;探讨了经济和人口、气候条件、造林和抚育、林龄、林型种类等对植被碳储量的影响....     

西藏自治区森林枯落物碳储量估算

利用典型样地采样,建立了枯落物碳密度与厚度关系方程,并结合森林资源连续清查的样地坡度与枯落物厚度因子,估算出西藏自治区森林枯落物碳储量.结果表明,西藏自治区丰富的森林植被生产了巨大的枯落物层碳库,有机碳分解和碳库消耗缓慢.研究该部分碳库状况,为估算和评价陆地生态系统碳储量并据此制定相应的对策提供了基础数据.     

国外森林碳融资模式比较及其对我国的启示

林业在应对气候变化方面的作用和地位越来越为各国和国际社会所重视。与其他缓解气候变化的选择相比, 森林碳减排的成本相对较低。但是, 资金缺口目前已成为REDD和REDD+面临的主要挑战之一, 也成为各国政府、学术界和企业界共同关注的焦点。文中对国外森林碳融资模式进行归纳分析, 指出其发展趋势, 提出国外实践对我国发展森林碳融资的借鉴意义。     

林火干扰对森林土壤活性有机碳影响的研究

土壤活性有机碳作为森林土壤有机碳的活跃成分,在凋落物分解和土壤碳循环中发挥着重要作用。林火干扰通过改变土壤底物的数量和理化性质进而影响土壤活性有机碳,因而阐明林火干扰对土壤活性有机碳的影响是开展森林碳循环研究的基础。文中以6种土壤活性有机碳为研究对象,分别阐述林火干扰对土壤活性有机碳影响的研究进展。针对目前研究现状及存在问题,认为应进一步深化探究林火干扰后土壤微生物活性变化机制对土壤活性有机碳的影响,揭示土壤碳库平衡的影响机理;加强林火干扰后C-N耦合循环特征的研究;深入研究林火干扰后影响土壤活性有机碳的内在因素和外在因素的相互作用,综合评价林火干扰对土壤活性有机碳的短期与长期影响;加强林火干扰—土壤碳库—全球气候变化的交互关系研究,深入探讨林火干扰与土壤活性有机碳的相互作用关系及影响机理。     

毛乌素沙地人工固沙灌木林凋落物分解及改良土壤的研究

通过对毛乌素沙地沙柳、柠条、杨柴三种灌木林地凋落物的数量、分解速度、土壤养分积累、土壤物理性质等的测定,探讨了人工固沙灌木林改良土壤的过程。研究结果表明:树种不同,凋落物生物量存在着较大的差异,其中沙柳最多,其次为杨柴,柠条最少;凋落物的分解受树种和环境因素两方面的影响,各处理失重率表现为埋置处理地表淋溶地表无淋溶,相同处理下柠条失重率显著高于杨柴,杨柴显著高于沙柳;沙柳、杨柴、柠条灌木林地均显著增加了土壤有机质、全氮、全磷含量,且增加主要表现在0~25 cm土层;灌木林较流动沙丘显著降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度。毛乌素沙地人工固沙灌木林地通过凋落物的产生及分解,使土壤有机质、全氮、全磷养分含量不断提高、土壤容重降低、孔隙度增大、促进了土壤的改良。