UV-B辐射对亚热带森林凋落叶分解的影响

采用分解袋法研究自然和UV-B辐射滤减2种环境下6种亚热带代表性树种(杉木、马尾松、木荷、香樟、青冈和甜槠)凋落叶的分解情况。结果表明:除个别分解阶段外,各树种凋落叶在2种UV-B辐射环境下的干质量剩余率均存在显著差异,且随着分解时间延长,差异逐渐加大;与对照相比,UV-B辐射滤减显著降低了6个树种凋落叶的分解速率(P<0.01),降幅为33.3%～69.6%,对香樟凋落叶分解的影响最小,对杉木凋落叶分解的影响最大;UV-B辐射处理和凋落物类型对凋落叶的分解速率均有极显著影响(P<0.001),以UV-B辐射的影响更强烈;自然和UV-B辐射滤减环境下凋落叶的分解速率均与C∶N呈显著负相关(P<0.05)。     

马尾松凋落物C∶N∶P化学计量特征对分解速率的影响

以湖南省森林植物园马尾松林为研究对象,对马尾松凋落物的C、N、P含量及其化学计量特征对分解速率的影响进行研究。经过1年的分解试验,结果表明:马尾松凋落叶的C、N、P含量及C∶N、C∶P、N∶P均高于凋落枝的;凋落枝、凋落叶的分解速率分别为0.709 g/(g·年)和0.756 g/(g·年),凋落枝的分解速率也低于凋落叶的;凋落枝、叶的分解速率与C∶N∶P生态化学计量呈正相关关系。凋落枝的P含量以及C∶N、C∶P、N∶P与凋落叶的差异显著;凋落叶的C含量与凋落枝的C含量呈极显著正相关。     

外加氮源及与林下植物叶混合对杉木林针叶分解和养分释放的影响

通过外加氮源或将杉木针叶与林下植物叶混合来改变杉木林凋落物中针叶的养分状况,与杉木林针叶凋落物分解进行比较,分析针叶养分状况及其对杉木林凋落物分解速率和养分释放的影响。结果表明:将杉木针叶与林下植物叶混合和外加氮源均对凋落物分解有不同程度的促进作用。经过153d的分解后,未经处理的杉木针叶干质量损失率为20·49%,与林下植物叶混合的凋落物干质量损失率为43·67%,其促进作用最大;外加4gNaNO3的促进作用次之,凋落物干质量损失率为42·07%;外加2g NaNO3的凋落物干质量损失率为29·13%。对分解过程中各试验方案的凋落物干质量保留率进行方差分析,在开始的62d内,与林下植被叶混合的杉木针叶凋落物分解速率和其他3种处理之间的差异显著,62d后未经处理的杉木针叶与加2g NaNO3的凋落物的分解速率没有显著差异,它们与加4g NaNO3或林下植物叶的凋落物的分解速率差异显著。凋落物分解速率与凋落物初始C∶N比值存在显著的线性关系。外加N源和与林下植物叶混合后,凋落物N的含量增加0·6~1·6倍,C∶N比值下降0·4~0·6倍,凋落物底物质量提高,分解速率增大。分解过程中,C质量不断下降,损失24·7%~47·4%,杉木针叶中N出现富集作用,外加N源和与林下植物叶混合的凋落物N释放一定数量后保持稳定的状态。可见,外加适量N源和与林下植物叶混合能提高凋落物底物质量,促进凋落物分解和养分的释放,对维持杉木林的土壤肥力有着重要作用。     

黔中喀斯特区不同光合功能群树种凋落叶分解特性研究

通过2013年在黔中喀斯特区采用网袋法进行植物凋落叶的分解实验,比较不同光合功能群树种凋落叶的残留率、分解速率、有机碳释放速率的差异。结果表明,研究区广光耐荫功能群树种（ I）、窄光耐荫功能群树种（ II）、广光喜光功能群树种（ III）、窄光喜光功能群树种（ IV）4种功能群树种凋落物在1年的分解过程中,残留率变化趋势分第1-4月、第5-9月、第10-12月3阶段,呈快-慢-快的规律;各光合功能群树种凋落叶分解速率为III＞IV＞I＞II。有机碳释放速率为IV＞II＞III＞I。凋落叶分解过程残留率与其有机碳释放速率均呈极显著负相关关系。喜光树种比耐荫树种凋落叶更易分解。     

竹类凋落叶对4种乔木树种种子萌发的影响

研究凋落叶厚度、凋落叶类型和播种位置对4种冠层乔木香樟、栲树、喜树和罗浮柿种子萌发的影响,探讨竹类凋落叶对森林更新影响的程度。结果表明:凋落叶上方和下方播种对4种乔木树种种子的最终萌发率和幼苗发生率均产生显著影响,而凋落叶厚度和凋落叶类型对4个树种种子萌发状况的影响不同。播种在凋落叶上方的种子萌发率都很低甚至萌发失败,而播种在凋落叶下方的种子萌发率较高。竹类凋落叶下方种子的萌发速率高于乔木凋落叶下方种子,但是竹类凋落叶下方的出苗速率和最终出苗率低于乔木凋落叶下方。研究表明:竹类凋落叶覆盖不利于乔木幼苗存活,且对落叶树种的影响更明显,从而会降低森林的物种多样性,进而影响森林的结构和动态。     

中国亚热带4种林分类型凋落叶分解过程中~(13)C NMR波谱特征

【目的】旨在揭示不同结构碳组分在凋落叶分解过程中的作用机制。【方法】以浙江省临安玲珑山毛竹人工林、马尾松天然次生林、杉木人工林和青冈天然次生林凋落叶为研究材料,采用常规化学分析方法与固态13C核磁共振技术探讨其分解过程中的全C和全N含量及不同形态C化合物相对含量的变化。【结果】经12个月的分解,4种林分凋落叶的质量损失率表现为青冈天然次生林(53.80%)马尾松天然次生林(52.69%)杉木人工林(48.31%)毛竹人工林(41.17%);在分解过程中,凋落叶中的N含量逐渐升高,C含量和C/N比逐渐降低,烷氧碳的相对含量显著减少(9.34%~15.48%,P0.05),而芳香碳和羰基碳分别增加25.14%~37.37%和0.75~2.08倍(P0.05);凋落叶中的C含量与凋落叶质量残存率之间,C/N比与凋落叶质量残存率之间均极显著正相关(r=0.901 0~0.984 0,P0.01),而N含量与凋落叶质量残存率极显著负相关(r=-0.921 1~-0.983 1,P0.01),凋落叶中的烷氧碳相对含量与凋落叶质量残存率呈极显著正相关(r=0.808 2~0.962 2,P0.01),芳香碳相对含量与凋落叶质量残存率间、羰基碳相对含量与凋落叶质量残存率间均极显著负相关(r=-0.779 9~-0.936 6,P0.01),除马尾松人工林外,其他林分凋落叶的烷基碳相对含量与凋落叶质量残存率均无显著相关性。【结论】4种林分凋落叶中,青冈天然次生林凋落叶降解最快;在有机碳中,烷氧碳、芳香碳和羰基碳在凋落叶降解过程中起着决定性的作用;13C NMR波谱技术更利于监测凋落叶分解过程中不同结构碳组分的变化,从而更深刻认识凋落叶的分解机制。     

辽东山区红松蒙古栎混交林凋落物分解的研究

凋落物在分解过程中,其所含的营养物质逐渐释放到土壤中,对土壤有机质含量有明显的提高作用。统计调落物分解过程的干物质失重量、失重率,建立各树种叶凋落物失重率与时间变化的幂函数方程。采用Olson提出的负指数衰减模型,建立红松蒙古栎混交林中各凋落物分解残留率随时间的指数回归方程。结果表明针阔混交林中红松蒙古栎叶混合后对分解有明显的促进作用,证明针阔混交林地环境有利于凋落叶的分解。     

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。     

竹林养分循环Ⅰ.毛竹纯林的叶凋落物及其分解

在我国亚热带毛竹(Phyllostachys pubescens)主要产区的四片试验地上,随机布置了21个区组90个集叶斗,持续观察3a,以研究林内叶凋落物的动态。在相同立地上,又用同样方法布置20个区组400个落叶分解袋,通过林地潜育定期采集潜育样和样袋中残留物养分含量分析等方法,研究凋落物分解时的失重速率和N、P、K、Ca、Mg等养分元素的反馈。试验结果表明,毛竹林叶凋落物量在其年变化周期中有两个高峰期,峰值的出现时间由于立地条件的不同迟早不一。第一高峰值所代表的叶凋落物量因林分的生长特性不同其占全年总量的百分数变动于17—56％之间。竹叶凋落物在分解时其失重速率在初始期变化较快,但经20周林地潜育后渐趋稳定;养分的反馈情况因元素的不同而异,一些大量元素在其向土壤释放前于凋落物分解后的残留物中先有一个累积阶段。     

模拟酸雨对大兴安岭3个树种凋落叶分解速率和溶解有机碳的影响

利用室内分解袋法研究模拟酸雨对大兴安岭根河地区白桦Betula platyphylla,杜香Ledum palustre,兴安杜鹃Rhododendron dauricum凋落叶分解速率及分解释放溶解有机碳的影响,分别设置pH3.5,5.0和7.0三个梯度。结果表明,分解过程中3个树种凋落叶在pH 3.5的质量损失最少,其次是pH 5.0和7.0;不同树种对酸雨胁迫的影响具有一定的差异;3个树种凋落叶的失重率为:杜香白桦兴安杜鹃;3个树种凋落叶的失重率和分解速率均与凋落叶初始C浓度、木质素浓度、C/N比和木质素/N呈显著负相关,与N,P和纤维素浓度呈显著正相关;3个树种凋落叶分解释放溶解有机碳都是先增加后减少,后趋于动态平衡减少状态。     

马尾松与乡土阔叶树种混合凋落叶分解的质量损失

目的 了解马尾松凋落叶与不同乡土阔叶树种凋落叶的混合分解特征,探明混合凋落叶的质量损失率与阔叶凋落叶的种类和所占比例之间的关系。 方法 本文以针叶马尾松 （P）与乡土阔叶树种香樟 （C）、檫木（S） 以及香椿（T）凋落叶为研究对象,采用凋落叶分解袋法在野外进行2 a的针阔混合分解实验,通过将上述4个树种凋落叶按照1针1阔、1针2阔和1针3阔组合（即PC、PS、PT、PSC、PST、PCT和PSCT）且每种组合设置不同混合比例,共得到31个混合处理,研究这31个混合处理和4种纯凋落叶（合计35种处理凋落叶）的质量损失变化特征。 结果 分解2 a后,PT、PC、PCT、PST以及PSCT组合的质量损失率高于PS和PSC组合。混合凋落叶的质量损失率基本表现为协同效应且随分解时间的延长呈先增强后减弱的趋势,在分解18个月时最强（67.74%）,相对于其它混合处理,PT、PCT和PSCT质量比分别为6:4、7:2:1和7:1:1:1时的质量损失率在4个分解时期均表现出较强的协同效应。 PLS回归分析表明,凋落叶的分解系数k值和混合效应均与凋落叶的初始总酚含量、木质素含量、纤维素含量、C/N、C/P、木质素/N以及木质素/P表现为显著的负相关,与初始N和P含量表现为显著的正相关。 结论 总体上看,阔叶所占比例为30%～40%时,尤其是含有香椿（T）的混合凋落叶（PT,PST,PCT和PSCT）有利于促进马尾松凋落叶分解和林地养分循环。     

华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解特征及土壤养分动态

采用分解袋法,在室内设置华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和白桦(Betula platyphylla)叶凋落物混合分解试验,按照不同质量混合比例设置了5种处理,即纯华北落叶松、纯白桦、落桦(1:1)、落桦(2:1)、落桦(3:1)。结果表明:白桦叶凋落物分解速率明显高于纯华北落叶松,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解可以促进华北落叶松叶凋落物的分解,且随着白桦叶凋落物比例的增加,促进作用越来越明显;叶凋落物分解过程中,N,P浓度呈上升趋势,K,C浓度和C/N比呈下降趋势;纯白桦叶凋落物N,K,C释放率大于纯华北落叶松,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解可以促进华北落叶松叶凋落物中N,K,C的释放,对P的释放有一定的抑制作用;叶凋落物分解可以改善土壤pH和养分含量,土壤的pH、有机质、速效N,P,K均有所提高。总体来看,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解对改善土壤养分比纯华北落叶松叶凋落物单独分解效果要好。     

间伐对杉木叶凋落物和细根分解的影响

在浙江省开化县林场间伐2年后的杉木林分内,开展了长达24个月的叶凋落物和细根分解试验。结果表明:分解试验前叶凋落物和细根总有机碳、总氮、总磷和总钾含量在未间伐、中度间伐和强度间伐处理之间均没有显著差异;叶凋落物和细根的分解速率随间伐强度增加而增大,但细根平均腐解率低于叶凋落物。中度和强度间伐处理叶凋落物平均腐解率比未间伐处理高13.0%和35.1%,细根平均腐解率比未间伐处理高31.7%和44.9%,表明间伐更有利于细根的分解。这些研究结果有利于深入认识间伐对杉木人工林养分循环过程的影响,也对杉木人工林经营管理提供了参考。     

福建柏和杉木人工林凋落物性质的比较

对福建柏和杉木人工林凋落物数量、组成、季节动态、养分和能量归还及物质化学组成进行了 3a的研究 ,结果表明 :福建柏、杉木林的年均凋落物量分别为 731 83g·m- 2 、5 4 6 85g·m- 2 ,前者是后者的 1 34倍 ,其中落叶分别占总凋落量的 6 5 2 9%和 5 8 2 9% ,而福建柏林落枝、落果和其它组分占总凋落量的比例则比杉木林的低。福建柏林凋落物总量在 5月 (2 0 0 0年为 2月 )和 11— 12月出现两次峰值 ,且第 2次峰值远比第 1次高 ;杉木林总凋落物量 1年出现 3次峰值 (4或 5月、8月和 11月 ) ,且峰值较为接近。福建柏林凋落物年养分和能量总归还量分别为 13 96 1g·m- 2 和 14 6 36 5 8kJ·m- 2 ,杉木林的则分别为 12 0 0 5g·m- 2 和 12 2 91 17kJ·m- 2 ,前者分别是后者的 1 16倍和 1 19倍 ,其中福建柏林通过落叶归还的养分和能量则分别是杉木林的 1 6 3倍和 1 2 9倍。福建柏落叶N、P浓度和易分解物质 (水溶性物、半纤维素和粗蛋白 )含量高于杉木 ,而难分解物质 (如纤维素、木质素 )的含量低于杉木 ,且C N、C P、木质素 N及木质素 P的比值也比杉木落叶的低。说明福建柏林凋落量比杉木大 ,落叶质量亦比杉木的高。     

模拟酸雨胁迫对银杏与池杉凋落叶分解的影响

以硫酸、亚硫酸为原料配制不同pH值的酸溶液,采用分解袋法,在室内模拟酸雨处理银杏和池杉凋落叶,研究模拟酸雨胁迫对银杏和池杉凋落叶分解的影响。结果表明:不同pH值的模拟酸雨胁迫对银杏和池杉凋落叶的分解率均存在一定的抑制作用,以对照组(pH值7.0)的凋落叶分解率最高,其次是轻度(pH值5.6)酸雨胁迫和中度(pH值4.0)酸雨胁迫处理的,分解率最低的是重度(pH值2.5)酸雨胁迫处理的,表现为随酸雨胁迫强度增强即pH值的减小而减小的趋势。2个不同树种的凋落叶对酸雨胁迫的反应也存在差异,池杉落叶分解受酸雨的影响比银杏落叶的小。     

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...     

马尾松和杉木人工林凋落物能量研究

通过对福建建瓯25年生马尾松和杉木人工林凋落物能量归还量及月动态的研究,结果表明:马尾松和杉木人工林凋落物年能量总归还量分别为13 734 KJ.m-2和11 377 KJ.m-2,其中通过落叶归还的能量分别占总凋落物能量归还量的67%和60%,表明凋落叶是凋落物能量归还的主体。马尾松林总凋落物能量归还量月变化动态呈单峰型,在7月出现峰值;而杉木林总凋落物能量归还量1 a中出现3次峰值(5月、8月和11月)。     

千岛湖生态公益林主要树种凋落物分解及碳素动态变化研究

采用分解袋法,对千岛湖生态公益林主要树种木荷Schima superba,青冈Cyclobalanopsis glauca,马尾松Pinus massoniana和杉木Cunninghamia lanceolata凋落物的分解速率和碳元素变化动态进行了研究。结果表明,凋落物的分解速率顺序为青冈﹥木荷﹥马尾松﹥杉木,凋落物95%分解时间集中在5.99～7.49 a。木荷和马尾松凋落物分解特性为先快后慢,青冈整体分解速率较快,且出现了3个快速分解期,杉木凋落物在整个试验过程中分解速率变化不大。4个树种凋落物的碳元素剩余率整体均呈下降趋势,但是木荷、青冈和马尾松的碳元素均存在释放停滞期,导致碳元素含量呈现"W"型变化,而杉木碳元素含量没有明显的释放停滞期,碳元素含量阶梯式下降。表明木荷、青冈和马尾松的碳素分解可能为淋溶-富集-释放模式,杉木碳元素分解可能为淋溶-释放模式。     

华北落叶松—白桦凋落物混合分解研究

采用凋落物袋法对华北落叶松Larix gmelinii和白桦Betula platyphylla叶凋落物以不同比例混合(PB、PL、8L:2B、7L:3B、6L:4B、5L:5B),研究凋落物混合分解的分解速率及养分动态变化。结果表明:不同比例华北落叶松—白桦凋落物混合分解均表现出了前期分解迅速,后期分解缓慢的特点。单独分解时,纯白桦的分解速率要高于纯华北落叶松的分解速率,混合凋落物对凋落物的分解有不同程度的促进作用,6L:4B的凋落物残留量最小,分解最快。在分解前期,混合凋落物对分解速率并没有显著影响,但对分解过程中的养分动态有显著混合效应。混合分解促进了华北落叶松凋落物中N、P的富集,且随着白桦比例的增加凋落物中N、P的富集加剧,混合处理的N、P含量均高于纯华北落叶松处理,在分解后期,部分处理(6L:4B、5L:5B)N、P含量甚至超过纯白桦。混合分解对K的释放无显著影响。混合分解降低了华北落叶松凋落物的C/N和C/P。     

湖南会同不同林分类型杉木人工林凋落物水文效应

目的 以我国亚热带不同林分类型杉木人工林为研究对象,分析比较其凋落物层生态水文效应的差异,为杉木人工林林下生态管理和生态系统服务评估提供科学依据。 方法 采用野外调查和室内浸提试验相结合的方法,对湖南会同3种不同类型杉木人工林（杉木纯林、杉木-樟树混交林、杉木-桤木混交林）的各分解层凋落物储量、吸持水特性以及有效拦蓄能力进行测定分析。 结果 （1）不同林分类型杉木人工林凋落物现存量在7.94～8.88 t·hm−2,杉木-桤木混交林 > 杉木-樟树混交林 > 杉木纯林,半分解层现存量占总现存量的比例高于未分解层;（2）杉木人工林凋落物在浸水0～4 h内吸水速率增加较快,4～10 h内持水量增加速率减缓,并逐渐趋于饱和;最大持水率和最大持水量表现为半分解层大于未分解层,针阔混交林各分解层凋落物最大持水率和最大持水量高于杉木纯林;（3）3种类型杉木人工林最大拦蓄率变化范围为152.33%～229.55%,最大拦蓄量和有效拦蓄量分别在12.62～17.94 t·hm−2和10.26～14.75 t·hm−2,且均为杉木-樟树混交林和杉木-桤木混交林显著高于杉木纯林（P < 0.05）。 结论 湖南会同不同林分类型杉木人工林的水文效应存在一定差异,杉木-樟树混交林和杉木-桤木混交林的水文功能优于杉木纯林,建议今后该地区杉木人工林经营管理和植被恢复中优先考虑杉木与阔叶树种混交的模式。