侧柏与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

以黄土高原的主要人工林树种侧柏为对象,通过采集侧柏及其他拟混交的8个树种的当年枯落叶,以无林荒草地腐殖质层土壤作为分解介质,在室内将侧柏与不同树种枯落叶剪碎后以一定比例混合装入尼龙网袋并埋人盛土培养钵中,进行恒温恒湿下连续345 d分解培养试验,测定分解前后枯落叶质量及养分含量的变化.结果表明:(1)在枯落叶分解释放养分元素中,K最活跃而易于释出,p一般比较迟钝而难以释出,C、N居中并具有一定的释出同步性,且各种养分的周转期约为1～2a.(2)与侧柏枯落叶混合分解后,在对C释放的影响中白榆表现为促进作用,紫穗槐、白桦和辽东栎表现为抑制作用;在对N释放的影响中小叶杨表现为促进作用,白桦、辽东栎和紫穗槐表现为抑制作用;在对P释放的影响中除小叶杨、白榆不明显之外均表现为抑制作用;在对K释放的影响中白榆表现为促进作用,紫穗槐表现为抑制作用.(3)应用主成分分析法分析不同树种枯落叶混合分解对C、N、P、K释放的综合影响结果表明,与侧柏枯落叶混合分解后总体上促进养分释放的树种以白榆、小叶杨最显著,其次为柠条和辽东栎;而总体上抑制养分释放的树种以紫穗槐的作用最强,白桦、沙棘和刺槐的作用较弱.     

黄土高原油松与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响

通过油松及其他10个树种枯落叶单独和混合分解试验,探讨了油松与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响及在对土壤性质影响中是否存在相互促进或抑制作用。结果表明:11种枯落叶单独分解均明显提高了土壤脲酶、脱氢酶、磷酸酶活性和有机质、碱解氮含量,但在对土壤速效磷含量和CEC的影响中存在较大差异。油松分别与侧柏、小叶杨、刺槐和白榆枯落叶混合分解对土壤微生物总量的影响存在明显的相互促进作用;油松与沙棘枯落叶混合分解对土壤磷酸酶活性的影响存在相互促进作用,而与侧柏、白桦和白榆枯落叶混合分解对土壤磷酸酶活性的影响存在相互抑制作用;油松与大部分树种枯落叶混合分解对土壤速效钾的影响存在相互促进作用,而对土壤速效磷的影响存在相互抑制作用;油松分别与小叶杨、沙棘、紫穗槐枯落叶混合分解对土壤有机质的影响存在相互促进作用。就土壤性质总体而言,油松与沙棘、刺槐、小叶杨和紫穗槐枯落叶成对混合分解对土壤性质综合表现为相互促进,而与侧柏、辽东栎、白桦、落叶松和柠条枯落叶成对混合分解对土壤性质综合表现为相互抑制。     

树木枯落叶在河流水体中的分解及氮、磷释放动态

以郑州市东风渠为试验点,选择法国梧桐枯落叶为对象,利用分解袋法,在为期39d的分解试验中,研究了落叶分解及氮、磷的动态变化。结果表明:分解过程中,样品质量变化呈现持续减少的趋势,试验期间质量损失约11.6%,理论完全分解时间约8.21a。在生物和非生物因素共同作用下,落叶中的氮、磷含量变化波动较大。试验初期(0-9d),氮含量快速降低;然后又表现为逐渐升高,在分解后期(29-39d)又呈现下降趋势。落叶中磷含量在分解初期呈下降趋势,随后又逐渐升高,到分解中期,磷含量又表现为先下降后升高的趋势,至分解末期,再次出现下降。落叶中氮素的累积指数NAI和磷素累积指数PAI整体上表现出以释放为主。随分解时间,大体上呈现释放-积累-再释放的规律。     

不同氮源对三倍体毛白杨落叶分解的影响

为探索加快毛白杨落叶分解的途径, 采取室内培养的方法研究了添加铵态氮、硝态氮及混合氮对三倍体毛白杨落叶分解速度和主要营养元素释放的影响。结果表明, 添加氮源对三倍体毛白杨落叶分解有一定的促进作用, 不同氮源之间差异显著。140 d后, 施加铵态氮、混合氮和硝态氮的落叶分解率分别为46.0%、30.0%和28.8%, 而对照为27.4%, 处理间差异显著; Olson指数方程拟合结果表明,施加铵态氮、混合氮和硝态氮后落叶分解50%和95%所需时间分别为175 d、316 d、301 d和781 d、1 238 d、1 627 d,比对照分别缩短49.7%、9.2%、13.5%和52.0%、23.9%、14.1%。同时, 添加氮源后对落叶中N、P、K元素的释放影响有所不同, 其中对K元素的释放基本没有产生影响, 随着分解的进行, 不同处理落叶中K元素浓度逐渐降低。但添加氮源对N、P元素的释放产生了显著影响, 与对照相比, 添加氮源缩短了N、P释放的富集时间, 降低了富集的幅度;N、P的富集时间均从对照的21 d缩短到处理的7 d; N的富集幅度从对照为初始浓度的1.94倍降低到处理为初始浓度的1.32~1.56倍, P的富集幅度从对照为初始浓度的2.98倍降低到处理为初始浓度的1.70~2.26倍。因此添加氮源加快了落叶的分解速度,促进了落叶中N、P的释放, 有利于加快养分循环, 提高立地生产力。     

林下药材植物淋出物对太白杨枯落物分解及土壤酶活性的影响

林下种植药材植物是提高林地经济收入的有效途径,然而药材植物淋出物是否会对林木枯落物分解和土壤产生化感影响是必须考虑的重要问题,也是构建科学合理的林药复合模式的关键。以秦岭山区典型太白杨(Populus purdomii)林以及9种常见林下药材植物为对象,通过以药材植物茎叶淋出物(水浸提法)喷浇林木枯落物的分解模拟试验,研究了药材植物淋出物对太白杨枯落物分解、养分释放及土壤酶活性的潜在化感影响。结果表明:蒲公英(Taraxacum mongolicum)浸提液处理后太白杨枯落物分解周转期和半衰期分别延长了230%和29%,薄荷(Mentha haplocalyx)处理后分解周转期和半衰期分别延长了67%和23%,鱼腥草(Houttuynia cordata)处理后分解周转期和半衰期分别延长了120%和34%;且这3种药材植物对太白杨枯落物分解过程中养分(C、N、P、K、Cu、Zn和Mn)释放和土壤酶(蔗糖酶、羧甲基纤维素酶、β-葡糖苷酶、脱氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶和磷酸酶)活性均有显著抑制作用。因此,建议在太白杨林下应该尽量避免种植蒲公英、薄荷和鱼腥草,或者通过降低套种密度来减少药材植物的化感影响。     

冀北山地油松和落叶松林下枯落物的水文效应

对河北省木兰围场国有林场内油松、落叶松人工林枯落物水文效应进行了调查。结果显示,油松、落叶松枯落物厚度分别为6.1和4.0cm,枯落物蓄积量为33.93和43.16t/hm2;浸泡24h后测定油松枯落物的含水量为268.10g,落叶松枯落物含水量为157.54g,二者的有效拦蓄量分别为30.07和57.56t/hm2。油松、落叶松林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸水时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系;枯落物浸水0～4h内吸水速率最大,4～8h内逐渐变缓,10h后其持水量基本达到最大值。     

油松枯落物的水土保持作用研究

油松枯落物的截留量与其自身的干燥程度有关,同时受降水历时、降水量和天气情况的影响。在不同的月份,其截留量不同,年截留率为9.27％。油松枯落物阻延径流流出的时间与其厚度呈正相关,与地面坡度、径流深度呈负相关;油松枯落物还能有效地抑制土壤水分蒸发、显著提高土壤的抗蚀性,2cm厚枯落物的油松林地即可免遭土壤冲刷。     

油松、山杨林枯枝落叶层蓄积动态的研究

流域坡面上的枯枝落叶只有达到一定厚度,才能防止水土流失。本文从动态的角度,对陕北黄土丘陵区的主要森林类型油松和山杨林的枯枝落叶层的蓄积进行了研究,结果表明,中龄油松和山杨林的现存蓄积量分别为17.95t/ha和8.34t/ha;年凋落量为3.24t/ha和3.09t/ha,油松林的凋落主要发生在10月至翌年4月,山杨林则集中在9、10两月;年分解量为3.23t/ha和2.89t/ha,其中夏季分解快,冬季分解慢。根据林分枯落物现存蓄积量、凋落量和分解量阐明的蓄积动态表明,油松枯落物蓄积以4月为最多,10月最少,山杨则以1月最多,8月最少。在目前的年龄和结构状态下,凋落量和分解量基本呈平衡状态,枯落物蓄积量无明显增减。     

黄土高原天然草地3种优势物种细根分解及养分释放对模拟氮沉降的响应

细根分解是草地土壤有机质和养分的主要来源,全球N沉降背景下细根分解动态变化对生态系统碳和养分循环具有重要意义。采用埋袋法研究黄土高原天然草地3个优势物种细根分解速率和养分释放规律及其对模拟N沉降(10g·N/(m2·a))的响应。结果表明:细根分解过程分为快速(0~60d)和慢速分解(60~719d)2个阶段。大针茅、甘青针茅和白莲蒿细根分解60d的质量残留率分别为86.3%,86.2%,90.7%,分解719d的质量残留率分别为58.1%,64.7%,70.5%,表明细根分解速率大小为大针茅甘青针茅白莲蒿。相关分析表明,细根分解常数与细根初始N含量、N/P值呈显著的正相关关系,与初始C含量、C/N值呈显著的负相关关系。随着根系分解,3种细根C元素表现为直接释放,N元素表现为N富集,P元素表现为富集-释放模式,整体呈波动式下降。模拟N沉降显著抑制了3种植物细根的分解,使大针茅、甘青针茅和白莲蒿细根分解系数分别显著降低了21.3%,26.8%,47.4%。模拟N沉降使大针茅、甘青针茅和白莲蒿分解末期C元素分别增加了26.8%,20.7%,16.6%,N元素分别增加了18.2%,17.0%,13.4%,而对P残留率均没有显著影响。综上,未来氮沉降的增加会抑制黄土高原封育草地优势物种的细根分解速率,减慢其细根分解向土壤输入C和N养分的过程。     

封育措施下荒漠草原不同枯落物分解特征

以荒漠草原优势植物羊草(Leymus chinensis)、短花针茅(Stipa breviflora)及羊草+短花针茅(Leymus chinensis+Stipa breviflora)枯落物为研究对象,通过模拟试验,采用分解袋法,测定不同枯落物在分解过程中残留率的变化,分析枯落物元素释放规律及分解过程中对土壤性质的影响。结果表明:(1)在整个试验期内,不同枯落物残留率和质量损失率呈慢—快趋势,分解速率表现为羊草+短花针茅>短花针茅>羊草;试验区枯落物分解可以较好地拟合为Olson模型,不同枯落物分解50%和95%分别需要2.79~3.15,12.05~13.62年;(2)经过360天的分解,不同枯落物的全C、N、P均表现为释放的状态(NAI<100%),其中全C呈现波动释放的变化特征,释放比例为47.88%~54.54%;全N、全P呈释放—富集—释放的变化特征,其释放比例分别为36.34%~47.87%,57.08%~74.71%。(3)不同枯落物的分解均提高土壤有机C、N、P含量,均比初始值分别增加1.41~1.50,1.27~1.40,0.14~0.15 g/kg。研究结果为草地生态系统元素循环过程提供理论依据。     

太行山低山区枯落物分解及主要营养元素变化

应用分解袋法研究了太行山低山区枯落物的分解及主要营养元素的动态变化。结果表明,不同植被类型的枯落物分解损失率差异明显,表现为:刺槐林薄皮木灌草荆条灌草草丛;损失率变化趋势与温度和降雨量变化一致。分解过程中,K,Mn,N元素发生净释放;Na元素有净积累;Ca元素先释放后积累;Zn,P与Ca恰好相反,元素先积累后释放。分解1a后,枯落物各元素总体释放率的大小顺序为:KNMgPMnZnNaCa。太行山各种植被枯落物分解1a来元素归还量都以K量最高,Ca量为负值,各元素总归还量大小依次为:KPMgMnNZnNaCa。太行山22a土壤养分变化,与枯落物归还量大体吻合。     

不同人工林凋落叶混合分解速率及其C,N释放动态

对岷江上游连香树、糙皮桦、云南松和云杉4种主要人工林凋落叶进行了凋落叶混合分解试验,探讨了凋落叶混合分解过程中的残留率以及分解过程中C,N含量和C,N释放率的动态变化,为试验区最佳混交树种的选择提供理论指导.结果表明,不同凋落叶分解速率存在显著差异.糙皮桦与云杉,糙皮桦与云南松,连香树与云南松凋落叶混合后对分解过程具有明显的促进作用,连香树与云杉凋落叶的混合对分解的促进作用不明显.放置于阔叶林地的针阔混合凋落叶分解速率较之放置于针叶林地快,且针阔混交有益于凋落叶的分解.在分解过程中凋落叶C含量呈减小趋势,但其释放率反之;N含量在分解过程中,连香树、云杉、云南松凋落叶表现为增加(富集)减小(释放)趋势,糙皮桦表现为减小—增大—减小的变化趋势.针阔林地凋落叶混合后促进了针叶林地凋落叶C和N的释放.     

外源性C、N干扰对森林凋落叶分解的影响

通过人为施加蔗糖和硝酸铵对林地进行外源性C，N干扰和凋落叶分解的原位试验，结果表明，四川岷江流域上游地区的4种典型人工林地凋落叶年分解率及其大小顺序为糙皮桦（0．4497）〉连香树（0．2710）〉云杉（0．2594）〉云南松（0．2365）；对连香树、云南松林地进行轻度的C、N干扰均可以促进微生物的活动，从而加速了凋落叶的分解．而强度的N干扰无益于凋落叶分解率的进一步增加，强度的C干扰甚至对凋落叶分解有一定的抑制作用；对糙皮桦林地，不论是C干扰还是N干扰，均使凋落叶分解率有所下降，说明该林地的C、N对微生物来说都不缺乏；对云杉林地进行不同水平的C、N干扰，均能提高凋落叶的分解速率，说明该林地的C、N对微生物都表现为缺乏，但是轻度的干扰已足以补充林地C、N的不足，再多无益。     

油松混交林的水土保持及水源涵养功能研究

对油松 ( Pinus tabulaef ormis Carr.)、辽东栎 ( Quercus liaotungenssis Koidz.)、油松和虎榛子 ( Ostryopsisdavdiana Decne.)混交林及纯林不同林分的土壤理化性质、土壤侵蚀量、林冠截流、枯落物持水量以及林地土壤贮水等方面进行了研究 ,结果表明 :混交林比纯林具有更好的水土保持效果和更强的水源涵养功能。     

烟杆腐解速率及养分释放规律研究

利用安徽省池州市东至县典型烟田土壤,采用尼龙网袋法研究了烟杆还田后的腐解速率及养分释放规律。结果表明,烟杆还田后,腐解速率表现为前期快、后期慢。试验期间(120 d),常规还田、添加白云石粉和生石灰还田烟杆的累计腐解率分别为56%、53%和49%。各处理烟杆还田的养分释放率均为钾磷氮。烟杆还田前15 d内,钾的释放达到88%,磷的释放率为76%,而氮的释放率仅为53%。烟杆还田对土壤pH有显著影响,在整个腐解过程中生石灰和白云石粉处理土壤pH均显著高于常规还田和不还田处理。烟杆还田显著增加土壤速效钾的含量,较不还田提高47%。由烟杆腐解特点和养分释放的规律可见,烟杆中的钾是水浸提的速效钾,水稻推荐施肥量中可考虑减去(或部分减去)所用烟杆的钾含量。     

连续年龄序列桉树人工林凋落物分解的研究

通过野外定位监测和取样分析,研究了连续年龄序列(3 a,4 a,5 a,6 a)桉树人工林的叶凋落物分解及养分释放动态。结果表明,经过390 d分解后,不同龄级桉树人工林凋落物的残留率分别为31.11%,28.37%,36.70%和46.99%,年平均分解系数分别为0.962 0,0.956 8,0.793 0和0.628 6,周转期分别为3.03,3.07,3.54,4.66 a,说明随着林木龄级的增加凋落物的分解速度逐渐下降。在凋落物分解过程中,N、P、K、Ca、Mg、Mn、Zn和Fe元素,均体现出比较明显的淋溶-富集-释放模式。各年龄段桉树林凋落物N元素的周转期分别为1.65,1.95,2.39,2.96 a,P为1.82,1.48,2.35,3.05 a,K为0.95,1.31,3.27,2.80a,Ca为3.39,2.74,3.49,3.29 a,Mg为1.27,2.03,3.66,2.33 a,Mn为1.98,1.01,2.67,3.38 a,Zn为2.74,1.83,2.92,4.03 a,Fe为2.96,1.07,2.84,3.19 a。从各元素的周转时间可以看出,N、P、K元素的周转速度较快,说明这些元素易淋溶,能更快地归还林地以供应林木生长的需要。     

Decomposition of Subtropical Fruit Tree Leaf Litter at Nelspruit,South Africa

There is limited information about the decomposition of leaf litter from subtropical fruit trees despite their potential for managing soil fertility. The aim of this study was to quantify the effect of quality on decomposition and nutrient-release patterns from leaf litter of avocado, litchi, and mango trees in South Africa. The litterbag technique was used for investigation. The decomposition results over 2 years indicated significant differences in mass loss among the tree species with low rapid loss for litchi (57.3 percent). The annual decomposition rate constant (k) decreased in the order mango (0.82) > avocado (0.76) > litchi (0.69). The concentrations of phosphorus, potassium, manganese, and polyphenols in all species decreased while nitrogen, sulfur, and calcium concentrations increased with time. The nutrient-release pattern of the leaf litter from the three species varied considerably due to different quality characteristics. This had an influence on litter decomposition and thus its management.     

橡胶凋落叶覆盖对胶园土壤部分理化性质的影响

通过田间原位试验,研究橡胶凋落叶覆盖对平地和坡地胶园表层土壤理化性质的影响。试验设置平地凋落叶覆盖、平地凋落叶去除、坡地凋落叶覆盖和坡地凋落叶去除4个处理。结果表明:(1)平地胶园表层土壤含水率大于坡地,凋落叶覆盖较凋落叶去除的坡地土壤含水率显著增加;(2)表层土壤含水率与降雨量呈线性正相关关系,方程斜率表现为坡地大于平地;(3)平地和坡地凋落叶覆盖较其凋落叶去除的土壤pH分别提高了0.09~0.74和-0.09~0.47个单位;(4)与凋落叶去除相比,凋落叶覆盖的有机碳、全氮和碳氮比均有所增加,平地增幅分别为6.9%~68.5%,3.0%~44.8%,3.9%~16.2%,坡地增幅分别为23.3%~95.0%,3.5%~52.5%,7.6%~27.9%,坡地增幅大于平地;(5)与凋落叶去除相比,凋落叶覆盖显著提高平地土壤有效磷含量,增幅为6.2%~48.1%,显著提高平地和坡地速效钾含量,增幅分别为16.4%~83.3%和12.8%~94.8%。综上所述,橡胶凋落叶覆盖可以缓解胶园pH酸化,增加土壤保水能力,改善土壤养分状况。     

杉木与阔叶树叶凋落物混合分解对土壤性质的影响

通过盆钵模拟试验对杉木与楠木、杉木与木荷叶凋落物混合分解后土壤性质进行研究,结果表明:土壤微生物区系中,细菌占微生物总数的98.18%~99.80%,真菌、放线菌在微生物总量中的比例差异不显著(P>0.05),分别为0.12%~1.01%和0.12%~1.08%;7月份土壤微生物中放线菌数量显著高于3月份土壤微生物中放线菌数量(P<0.05),而细菌数量相对较少;杉木、楠木以及木荷叶凋落物三者单独分解时,阔叶树林地细菌数量较大,杉木林地的真菌、放线菌数量较多。当杉木与楠木叶凋落物混合分解时,土壤三大微生物数量以及微生物总量都明显增加;与木荷叶凋落物混合分解时,仅细菌和微生物总量有所增加。混合分解后,林内土壤养分大体呈低~高~低的变化模式;pH值均有不同程度的,其中增加最多的是杉楠X1+3X2的处理。     

Effects of High Nonexchangeable Aluminum on Decomposition and Nutrient Release from Chestnut Leaves

The effect of high nonexchangeable aluminum of a Cryptopodzolic soil derived from mica schist on decomposition and nutrient release from chestnut (Castanea sativa) leaf litter was studied in southern Switzerland using the litter bag technique. Variables studied were time (18 months), exposure (NW versus SE), and profile position of litter (L, O_f and A_h horizons). A site with a Haplumbrept (Al-poor) derived from cherty limestone provided a parent material contrast. Litter decay was chiefly controlled by microclimatic of sites rather than parent material. Litter decay differed between NW- and SE-exposed sites for L and O_f horizons. After 18 months, initial dry matter remaining in L, O_f and A_h positions was 58, 34 and 18%, respectively. All factors equal, the mobility series for nutrient release was K>Mg>Ca>P>N, but site and litter position affected element release. Only K and Mg were lost more rapidly than dry matter. Because dry matter and nutrient loss were similar for Al-rich and Al-poor sites, we conclude that Al content of soils had no influence on decomposition.