森林凋落物生态功能研究进展

凋落物的生态功能包括凋落物对土壤理化性质、土壤生物学特性、植被更新、植物种子萌发、植物生长、演替、生产力及凋落物的水文生态效益等的影响。该文着重对凋落物对土壤理化性质、土壤生物学特性、土壤水文生态功能以及森林植被更新4个方面的影响进行综述。     

无锡城市绿地凋落物数量特征及其影响因素研究

以无锡市6类城市绿地为研究对象,测定2017年3月—2018年2月各类城市绿地的凋落物量和年凋落物现存量,分析绿地凋落物存留特征的影响因子,探讨无锡城市绿地凋落物存留特征和影响因子的相关性。结果表明:无锡6类城市绿地年凋落物量表现为森林公园生产绿地≥防护绿地公园绿地≥居住区绿地≥道路绿地;年凋落物现存量表现为森林公园防护绿地道路绿地居住区绿地公园绿地≈生产绿地。年凋落物量和凋落物现存量与绿地绿地率、乔木层盖度、灌木层盖度呈正相关,年凋落物现存量与地被层盖度呈正相关。     

不同海拔高寒森林凋落物分解过程中土壤微生物群落的变化

为探究高寒森林凋落物分解过程中土壤微生物群落结构的变化,揭示海拔对土壤微生物群落和凋落物分解的影响,本研究于西藏色季拉山3 500～4 300 m海拔梯度开展为期一年的凋落物掩埋实验,结合微生物群落结构变化和不同海拔凋落物降解规律来分析,阐明土壤理化性质、微生物群落结构和凋落物分解的响应关系。结果表明：不同海拔土壤细菌群落组成相对稳定,优势菌门丰度受总氮、碳氮比显著影响（P<0.05）;土壤含水率、碳氮比显著影响真菌优势菌门变化（P<0.05）;细菌和真菌群落的α-多样性指数均受海拔、凋落物降解及二者交互作用的显著影响（P<0.001）。高海拔（4 100和4 300 m）和低海拔（3 500、3 700和3 900 m）土壤微生物群落结构分别具有一定相似性,而不同海拔细菌和真菌共生网络复杂程度差异较大;掩埋1年后,凋落物在不同海拔的降解率为28.2%～45.2%,碳氮比与凋落物降解率呈显著负相关关系（P<0.05）。研究发现,海拔、碳氮比、土壤含水率均对细菌、真菌群落演替和凋落物降解率产生直接或间接的影响,真菌群落较细菌群落对凋落物降解贡献更大。本研究可为色季...     

缙云山蕨类植物叶片凋落物分解过程中中小型土壤节肢动物群落动态

土壤动物与凋落物分解关系密切,但目前鲜有关于林下植被凋落物分解与土壤节肢动物关系的研究.以亚热带森林林下广泛分布的3种蕨类植物的羽片为实验材料,采用凋落袋法研究了重庆缙云山3种森林类型中蕨类植物凋落物分解过程中中小型土壤节肢动物的群落动态.结果表明:1试验共收集到中小型土壤节肢动物共11 092只,其中蜱螨目、弹尾目为优势类群.2蕨类植物凋落叶分解过程中,中小型土壤节肢动物群落组成在前期变化不大,随着综合目、蜘蛛目等其他类群逐渐进入,凋落叶分解中后期,群落组成变化较为明显.3伴随着凋落叶分解,凋落袋中中小型土壤节肢动物个体数量不断变化,在分解前期下降迅速,后期则较为缓慢;类群数随凋落物分解呈"W"型,类群数最大出现在5月和7月;Shannon-Wiener多样性指数则随凋落叶分解显著增加.4凋落叶分解过程中,各林型之间土壤节肢动物群落类群组成、个体数量、类群数、多样性指数的变化趋势呈现一致的规律.研究表明:蕨类植物凋落叶分解过程影响中小型土壤节肢动物群落结构.随着凋落物分解,中小型土壤节肢动物群落组成逐渐变化;中小型土壤节肢动物个体数量逐渐降低;不同类群土壤动物逐渐进入;群落多样性逐渐增加.     

森林凋落物及其分解过程的研究进展

森林凋落物是林地有机质的主要来源,其凋落量及分解过程对森林生态系统物质循环和能量流动影响极大。文章综述了森林凋落物的概念、组成及控制凋落量的主要因素;指出凋落物自身特性尤其是化学特性以及土壤生物、气候、土壤理化性质、人类活动等外部环境条件是影响凋落物分解的主要因子;分析了现阶段反映凋落物分解状况的分解率概算模型、时间衰退模型和影响因子关系模型;提出在全球环境变化背景下,森林凋落物各组分之间交互效应对其分解过程的影响,将是今后研究的热点。     

广州白云山几种林分修复模式下凋落物跳虫群落的特征

依据2008年1月—11月在白云山不同修复模式示范林样地中采集的凋落物跳虫群落数据,应用类群数、个体密度和多样性指数等群落参数,研究了白云山6种修复模式示范林凋落物层土壤跳虫群落特征的差异。共捕获土壤跳虫4814头,隶属于12科36属。结果表明:与其他修复模式相比,马尾松间伐芳香树种修复试验示范林和马占相思林进行乡土树种修复试验示范林能改善土壤理化性质和跳虫群落环境,提高跳虫类群数、个体密度和多样性;相对而言,马尾松间伐芳香树种修复试验示范林更能显著提高跳虫类群数和个体密度,生物多样性更高,物种更丰富。     

闽粤栲群落凋落物持水量与其结构的定量分析

对南平市郊林场封山育林近熟期不同坡位闽粤栲群落凋落物持水量与其结构关系进行了定量分析.结果表明:每公顷凋落物干重、每公顷凋落物持水量均与乔木层和群落优势度呈显著正相关关系,均与灌木层优势度呈显著负相关关系,均与草本层优势度关系不密切,均与乔木、灌木和草本层(各层)和群落物种数、香农—威纳指数、均匀度指数和生态优势度(物种多样性指数)关系不密切;每吨凋落物持水量与乔木层物种数、香农—威纳指数、均匀度指数呈显著正相关关系,与乔木层生态优势度呈显著负相关关系,与灌木层、草本层和群落物种多样性指数之间关系不密切,与各层和群落优势度关系不密切.     

喀斯特森林不同地形凋落物现存量及养分特征

分析茂兰喀斯特森林不同地形条件下,凋落物层现存量和主要养分元素含量、储量及其释放特征,以及与土壤理化性质相关关系,为探讨茂兰喀斯特森林生态系统的养分循环机制提供理论依据。在贵州茂兰国家级喀斯特森林自然保护区内,从坡地、槽谷和漏斗3种典型地形的地表采集各分解层的凋落物和矿质土土壤样品,测定凋落物层的现存量和主要养分元素含量、储量、释放率,使用Pearson相关性分析,探究土壤理化性质与凋落物层现存量、养分元素含量之间的相关性。结果表明:1）不同地形之间以及不同分解层之间,凋落物层现存量差异较大,具体表现为坡地＞槽谷＞漏斗和已分解层＞半分解层＞未分解层。2）凋落物各分解层养分元素含量及储量均表现为C＞Ca＞N＞Mg＞K＞P,不同地形之间凋落物养分总储量存在显著差异,且均以坡地最高,各养分元素因地形和分解层的差异而表现出不同的释放率。3）凋落物现存量与土壤碳、氮含量、含水量、容重、pH之间存在显著相关性。表明地形对喀斯特森林凋落物养分释放分布特征及分解速率具有显著影响,其中坡地森林地表凋落物分解较快,营养元素循环周期较短。     

杉木林林下植被凋落物对土壤动物群落的影响

为了解林下植被对土壤环境的相对影响,对人工杉木纯林凋落物和含有林下植被凋落物的杉木林进行取样调查.结果:共获得土壤动物9316只,隶属21个目.旱生优势种为蜱螨目和弹尾目,湿生优势种为线蚓和线虫.杉木林区林下植被对土壤动物的影响不依赖于凋落物的现存量,而取决于凋落物质量.     

森林凋落物分解过程对土壤微生物影响研究综述

总结前人研究成果,选取了目前针对凋落物分解研究相对较多的几个方向进行总结,围绕凋落物组成、外源氮添加、季节和温度变化等常见因素在凋落物分解过程中对微生物群落的影响进行了比较分析,为未来进一步深入研究凋落物分解过程与土壤微生物互作关系提供理论依据。     

西南干旱对哀牢山常绿阔叶林凋落物及叶面积指数的影响

为探讨2010年初西南干旱对这一地区原生植被林冠和凋落物量的影响,以及这一地区凋落物量和气候条件之间的关系,对比研究了哀牢山亚热带常绿阔叶林2010年和一般年份的凋落物特征以及各层的叶面积指数,并分析了凋落物量和气候因子之间的关系.2010年凋落物总量和往年相比无显著差异,但是叶凋落总量、旱季凋落物总量、旱季叶凋落量为历年来最高,其中旱季叶凋落物量比一般年份平均高35.2％ (0.81 t/hm2).而2010年附生苔蘚年凋落量为历年来最低.2010年最旱月的乔木层和灌木层叶面积指数和2005同期相比无显著差异,但是草本层叶面积指数却极显著低于2005年同期.因此,2010年初西南干旱尽管使哀牢山常绿阔叶林旱季落叶增加,但还没有到显著影响冠层叶面积指数的程度.而草本层和附生苔藓的生长则受到了干旱事件的显著影响.此外,哀牢山常绿阔叶林年总凋落量和年降水量显著正相关,而和年均温却不相关,表明该亚热带森林凋落物量主要由降水而非温度决定.     

林木凋落物分解及其化感作用研究进展

凋落物分解可释放养分维持森林生态系统养分平衡和正常的物质循环，也释放化感物质影响伴生植物生长发育，在群落竞争和种群调节中有重要生态作用。为林木凋落物分解和化感研究提供新思路，从林木凋落物分解影响因素、养分释放特征及对土壤生态环境和植物生长发育影响等方面综述了林木凋落物分解及化感作用的研究概况，并对未来凋落物分解研究进行展望。     

我国森林凋落物研究进展

介绍了我国森林凋落物研究概况,包括森林凋落物量及组成、凋落量动态、凋落物组成成分份分析及养分动态、凋落物对土壤影响等,提出了森林凋落物研究的方向。     

改变凋落物输入对喀斯特森林主要演替群落土壤呼吸的影响

以贵州茂兰国家级自然保护区内的喀斯特原生乔木林和次生林为研究对象,利用LI-Cor-6400-09(土壤呼吸叶室)连接LI-6400便携式CO2/H2O分析系统,通过改变凋落物输入,研究了2种群落类型添加和去除凋落物对其土壤呼吸速率以及5 cm深度土壤温度的影响。结果表明:改变凋落物输入对2种群落类型5 cm深度土壤温度产生的差异不显著(P0.05),但均表现为:添加凋落物对照去除凋落物。喀斯特原生乔木林和次生林添加凋落物的年均土壤呼吸速率分别为2.98和3.31 mol/(m2s),分别比对照的年均增加了32.21%和26.20%;去除凋落物的年均土壤呼吸速率分别为2.07和2.14 mol/(m2s),比对照的年均分别降低了17.41%和22.36%;可见,凋落物是影响森林CO2通量的一个重要因子。不同凋落物处理下2种群落类型的土壤呼吸速率与其5 cm深度土壤温度均呈显著的指数相关关系(P0.001),能解释土壤呼吸速率变化的85%以上(R2在0.877 0～0.957 7之间)。原生乔木林和次生林添加、去除凋落物和对照的土壤呼吸的温度敏感系数Q10值分别为2.97、3.89、3.82和2.74、3.29、2.87,均表现为去除凋落物对照添加凋落物。      

水曲柳、落叶松人工林土壤无脊椎动物群落结构及对凋落物分解的影响

土壤无脊椎动物作为生态系统的重要分解者，在凋落物分解的不同时期其群落结构会对凋落物分解产生影响。通过采用不同孔径(0.01、2.00、4.00 mm)凋落物分解袋法，探究了在不同时期(土壤冻结前期、土壤冻结期、生长期)落叶松(Larix gmelinii)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工纯林土壤无脊椎动物群落结构及其对凋落物分解率、养分动态影响。结果表明：凋落物分解过程中土壤无脊椎动物群落组成受凋落物类型影响。水曲柳林凋落物袋内土壤无脊椎动物优势类群是甲螨亚目(Oribatida)、线蚓科(Enchytraeidae)、棘虫兆科(Onychiuridae),落叶松林优势类群是甲螨亚目(Oribatida)、棘虫兆科(Onychiuridae)。水曲柳林无脊椎动物个体数、多样性高于落叶松林。土壤无脊椎动物功能类群结构随凋落物分解进程发生变化，且土壤无脊椎动物功能类群与凋落物分解率显著相关(P<0.05)。水曲柳林凋落物分解率大于落叶松林。土壤无脊椎动物对凋落物分解具有明显的促进作用，表现为：大型、中小型无脊椎动物和微生物共同作用大于中小型无脊椎动物和微生物共...     

荔波茂兰喀斯特植被恢复中土壤有机碳稳定性变化

土壤碳是重要碳库,其对碳的吸收与排放直接影响大气中的温室气体.为探究植物群落凋落物与土壤碳之间的关系,采用"以空间代替时间"的方法,在亚热带湿润区—贵州茂兰国家级自然保护区内选取草本(Herb)、灌木(Shrub)、乔林(Arbor)和顶极(Climax)4个植被恢复阶段的群落作为研究对象.采用物理分组法将土样分为粒径...     

凋落物输入对根系分泌物碳输入及土壤氮的影响

以马尾松人工林及林下灌木短柱茶为研究对象,采用根系分泌物原位收集法,分析凋落物处理[对照(保持原状凋落物不变,CK)、去除凋落物(LR)、添加凋落物(LA)]对两树种根系分泌物碳输入速率、根际土壤氮含量和氮转化相关酶活性的影响,并分析其相关关系.结果表明:凋落物输入量变化对马尾松和短柱茶根系分泌物碳输入速率无显著影响....     

海拔和坡向对色季拉山高山杜鹃凋落物分解的影响

为探究高寒森林凋落物在不同海拔和坡向的分解动态,以西藏色季拉山的高山杜鹃（Rhododendron simsii）凋落物为研究对象,在色季拉山设置3 500、3 700、3 900、4 100 m等4个梯度海拔以及西北坡（阴坡）和东南坡（阳坡）2个坡向,开展为期2年的凋落物掩埋试验,采用Olson模型明晰凋落物的降解规律,并结合木质纤维素的质量损失和土壤理化性质探究影响凋落物分解的因素。结果表明：不同海拔和坡向凋落物质量残留率均随分解时间增加而下降,分解2年后不同海拔的质量残留率为36.65%～75.99%;凋落物分解速度基本呈阴坡大于阳坡的趋势,其中海拔3 700 m阳坡处分解速度最快、半衰期和周转期最短;木质纤维素的质量损失也基本呈阴坡大于阳坡的趋势,且木质素分解程度最大,对凋落物质量损失的贡献超过50%;土壤中碳氮磷钾营养元素含量主要受坡向和凋落物分解时间的影响,在不同海拔间差异较小;海拔、坡向、分解时间及其交互作用均对凋落物分解有显著影响（P<0.01）,土壤含水率和碳氮比也是影响凋落物分解的重要因素。本研究可为高寒森林凋落物分解规律及影响因素提供理论依据。     

凋落物分解过程中土壤微生物群落的变化

生态系统中凋落物分解是实现营养物质循环及碳循环的一个关键过程,而凋落物分解会受到多种因素的共同作用。基于此,对凋落物分解过程中土壤微生物群落的变化进行分析与研究。     

凋落物输入变化对云南松林土壤微生物数量和酶活性的影响

【目的】研究凋落物输入变化对土壤微生物数量和酶活性的影响,为预测全球气候变化和人类活动影响下土壤功能的改变提供科学依据。【方法】2018年1月,在云南玉溪磨盘山森林生态系统国家定位观测研究站选取云南松林作为研究对象,采用凋落物添加和去除试验（detritus input and removal treatments,DIRT）,设置凋落物正常输入（对照,CK）、添加凋落物（DL）、去除凋落物（NL）、去除根系（NR）、无输入（NI）以及去除有机层和淋溶层（O/A-Less）6种不同凋落物处理。2019年3月,按0～10,10～20,20～40和40～60 cm土层分别采集土壤样品,对土壤微生物数量、酶活性和土壤理化性质进行测定与相关性分析。【结果】① 添加凋落物使表层土壤（0～20 cm）细菌、真菌、放线菌数量较对照分别增加了10.74%,8.05%和17.24%,而去除凋落物后表层土壤（0～20 cm）细菌、真菌、放线菌数量较对照则分别减少了10.74%,8.05%和6.90%。② 添加凋落物使土壤过氧化氢酶活性平均提高了12.99%,而添加、去除凋落物处理(DL、NL)和去除地下根系处理（NR、NI）的土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶活性均降低。③ 土壤pH、全碳、全氮、碳磷比和氮磷比与土壤微生物数量和酶活性呈显著相关,而土壤全磷和碳氮比与土壤微生物数量和酶活性大多无显著相关性。【结论】从目前的研究结果来看,添加凋落物对云南松林地土壤微生物数量的增加较其他处理更有利,凋落物不同处理往往会使土壤酶活性降低。