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。     

小兴安岭红松混交林凋落物现存量月动态

[目的]研究小兴安岭地区原始红松混交林（红松针叶混交林和红松阔叶混交林）凋落物现存量的动态变化。[方法1采用直接收获森林凋落物和烘干称重法进行分析研究。[结果]红松针叶林和红松阔叶混交林凋落物现存总量分别为19．4324～27．2488t／hm2,21．2450—24．2791t／hm2。红松针叶混交林凋落物现存总量及各层量均在9月最高,7月最低,腐殖质层显著高于未分解层和半分解层。红松阔叶混交林凋落物现存总量、未分解层和半分解层凋落物现存量均在10月份最高,7月最低,腐殖质层现存量在各月之间差异不显著;除10月份外,各月凋落物现存量均表现出未分解层显著高于半分解层和腐殖质层。红松针叶混交林未分解层、半分解层和腐殖质层现存量之间呈极显著相关;红松阔叶混交林未分解层与半分解层凋落物现存量极显著相关,与腐殖质显著相关。[结论]凋落物总现存量和各层凋落物量月动态变化与树种群落有关。     

我国森林地表凋落物现存量及养分特征

归纳总结了我国森林地表凋落物现存量、养分含量及贮量的变化规律,以及凋落物现存量的研究方法。结果表明:我国对地表凋落物的研究主要集中在亚热带,基本上涵盖了亚热带的各种林型,而热带和温带研究相对较少。从热带到亚热带和温带,随着纬度的增高,凋落物现存量增加,其平均值分别为4.62,28.44和68.90t.hm-2;L层所占比例逐渐增大,F和H层比例逐渐减小。此外,海拔、林型、林龄、群落演替及采伐强度等均影响凋落物现存量。地表凋落物的元素含量以有机C最高,其次为N或Ca,再其次是K和Mg,P含量最低。养分贮量具有明显的纬度地带性,即从热带、亚热带到温带,养分贮量逐渐增大,其范围大致是热带在68.7～147.9kg.hm-2之间,平均为117.6kg.hm-2;亚热带在15.1～1 504.4kg.hm-2之间,平均为199.5kg.hm-2;温带在367.2～1 499.4kg.hm-2之间,平均为767.7kg.hm-2。     

不同龄组马尾松林凋落物量及养分归还量研究

对不同龄组马尾松人工林的年凋落物量、林地凋落物现存量及其元素含量和养分归还量进行分析测定，结果表明，从幼龄林至成熟林，马尾松林的年凋落物量为４．３９－１１．４３ｔ／ｈｍ＾２，林地凋落物现存量为４．９９－１３．５５ｔ／ｈｍ＾２，凋落物养分的年归还量为８７．７４－３５３．７１ｋｇ／ｈｍ＾２，林地凋落物养分的总贮量为１０１－２４８ｋｇ／ｈｍ＾２。这说明森林凋落物是一个庞大的养分贮存库，它对于维护林地地力     

四川长宁竹林凋落物的蓄水功能研究

采用野外实地调查和室内实验相结合的方法,研究了长宁县不同类型竹林的凋落物及其蓄水能力.研究结果表明:①凋落物的现存量平均为(6.99±3.20)t/hm2,其中未分解层为 (2.71±1.63)t/hm2,占总量的39%,分解层平均值为(4.28±2.60)t/hm2,占总量的61%;②分解层和未分解层的自然持水量存在明显差别,而最大持水量和持水率没有明显区别;③凋落物的最大持水率为181%,最大持水量为(14.08±6.56)t/hm2,和其他森林相比,明显偏低;④人工栽植竹林凋落物的现存量和分解程度低于次生林;⑤结合前人研究成果,凋落物的现存量和最大持水量间存在极显著相关（r=0.94,n=186,p0.000 1）,符合幂函数方程.综上所述,竹林凋落物的现存量和蓄水能力均较低,人工经营竹林时清除枝叶可能会影响竹林的生态效益.      

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。     

不同植被恢复模式凋落物水分涵养能力比较研究————以桂西北喀斯特石漠化地区为例

植被凋落物是森林生态系统的重要组成部分,对维持森林生态系统正常的物质循环和养分平衡,保持水土等方面均具有重要的作用.为了深入了解不同植被凋落物的水分涵养能力,作者对桂西北典型石漠化地区的宜州、环江、平果等地进行了实地调查和采样.通过对不同植被恢复模式调查样地凋落物现存量、凋落物持水特性和土壤含水量等相关项目的分析测试及数据整理,得到不同植被凋落物的现存量及最大持水量、最大持水率、土壤含水量的大小排序.其中,凋落物现存量的排序为:青冈栎＞杂木林＞湿地松＞单性木兰＞枫香＞湿地松 桉树混交林＞桉树＞青檀＞吊丝竹＞檀木＞杉木林＞任豆＞黄荆;凋落物最大持水量的排序为:青冈栎＞杂木林＞单性木兰＞枫香＞青檀＞湿地松 桉树混交林＞吊丝竹＞湿地松＞桉树＞檀木＞杉木林＞任豆＞黄荆:凋落物最大持水率的排序为:黄荆＞杉木、任豆＞青檀＞枫香、单性木兰、吊丝竹＞檀木＞青冈栎＞杂木林＞湿地松 桉树混交林＞桉树＞湿地松;土壤含水量的排序:任豆＞吊丝竹＞黄荆＞青冈栎＞青檀＞杂木林＞湿地松＞湿地松 桉树混交林＞框木＞单性木兰＞枫香＞按树＞杉木.通过对实验数据的处理分析,综合考虑经济成本及气候地理等因素,作者提出了提高土壤水分涵养能力的优化植被恢复模式,为桂西北石漠化地区生态恢复提供参考.     

森林生态系统凋落物研究综述

凋落物是森林生态系统的重要组成部分,其累积和分解构成土壤与生物间的物质循环,构成生物地球化学循环的重要环节,发挥着独特的生态功能.森林生态系统凋落物狭义上包括粗木质残体和森林凋落物,每个组成部分各自独成体系,又彼此紧密联系.以往的研究都是从狭义角度上相互独立的研究.本文从凋落物广义概念的角度上,将其分解为森林凋落物、死亡根系和倒木三部分;对凋落物分解的物理化学过程,凋落物分解所受的影响因子,分解与养分释放动态过程和研究方法等内容进行了综述,旨在进行纵向比较,得出森林生态系统凋落物目前的研究进展,阐明目前凋落物研究的动态;总结了当前存在的问题,并对凋落物研究方向进行了展望.     

油松人工林凋落物对土壤理化性质的影响

对不同林龄油松人工林凋落物与土壤理化性质进行了测定分析。结果表明:油松人工林年凋落量与现存量随林龄增加均表现出递增趋势,30 a生油松林的年凋落量和23 a生油松林现存量分别达到4.236 t.hm-2和18.788 t.hm-2;枯枝落叶层主要营养元素储存量随着林龄的增加而增加;N、P、K的积累量分别为114.72～201.32、5.63～11.12、12.48～23.11 kg.hm-2;凋落物分解率呈波动式递增趋势,且与阔叶树混交比例密切相关;油松人工林林地土壤有机质、N含量、P含量、田间持水量随林龄增加呈波动式递增,而容重则呈递减趋势;年凋落量、现存量、分解率与土壤有机质、N、P、K的含量、pH、田间持水量呈正相关,与土壤容重呈负相关。     

温带云冷杉混交林凋落物养分的空间分布特征

  目的  凋落物层是森林生态系统的重要组分,研究其养分的空间分布特征对于维持森林生态环境和可持续经营具有独特且关键的意义。  方法  以温带云冷杉混交林为研究对象,基于等距离网格布点法对4块1 hm2的固定样地进行林分调查和凋落物收集,测定分析半分解（F）层和完全分解（H）层凋落物样品各400个,采用地统计分析和克里格插值方法探究不同分解程度凋落物的养分特征和空间分布及其影响因素。  结果  （1）天然云冷杉针阔混交林F层凋落物的有机碳（OC）、全氮（TN）及全磷（TP）含量分别为421.68、18.86和1.26 g/kg,而在H层中分别为350.78、17.80和2.68 g/kg,OC和TN均随分解程度的增加而减小,TP随分解程度的增加而增加;各样地凋落物OC、TN和TP变异系数范围为10.94% ~ 65.63%,其中F层凋落物OC和TP的空间变异程度较H层小。（2）凋落物OC、TN和TP的空间异质性在森林群落尺度上均主要受结构性因素影响,空间自相关性较强;各样地凋落物OC、TN和TP呈明显的条带状和斑块状梯度性分布,且F和H层OC在同一样地内表现为相似的空间格局,而F层TN和TP高值出现的位置在H层往往较低;F层凋落物OC和TP的分形维数较H层大,其空间结构特征较复杂,而F层凋落物TN较H层具有更好的结构性,空间依赖性较强。（3）H层凋落物OC和TN与凋落物现存量均呈显著负相关（P < 0.05）,且受持水率影响显著,而TP与凋落物现存量呈显著正相关;凋落物OC、TN和TP及其生态化学计量比之间具有显著的相关关系。F层凋落物TN和TP受生物多样性指数和物种数等指标的显著影响,而H层主要受到针叶树种及株数比例的显著影响,林分特征对OC的影响较TN和TP小。  结论  温带天然云冷杉针阔混交林凋落物层养分空间分布特征受凋落物性质（分解程度和持水率等）和林分结构（树种和林分密度等）因子的共同作用。      

茂兰喀斯特森林凋落物量动态研究

对茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落物的数量、组成及季节动态进行了研究,结果表明,茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林森林凋落物年凋落量为4711．42kg／hm^2,其中落叶量（3028．13kg／hm^2）和落枝量（748．02kg／hm^2）分别占64．27％和15．88％。常绿树种落叶量为2144．78kg／hm^2,落叶树种落叶量为883．35kg／hm^2。总凋落物量表现出明显的季节动态,在5、11和12月出现3个比较明显的峰值。落叶量最大值在11月,落枝量在1—2月出现峰值,落花果量主要集中在5和8月,其他量于5月出现全年最高峰。     

桥山主要森林类型枯落物持水性能及养分含量测定初报

在麻栎、油松、及其混交林中,通过典型样地调查,测定了枯落物的生物量、持水性能和养分元素含量。结果是：天然林各类型枯落物生物量在１０．２２～１３．８９ｔ／ｈｍ２之间,差异甚小;油松人工林最高,为２３．６７ｔ／ｈｍ２。净拦蓄量以麻栎林最高,为３０．６２ｔ／ｈｍ２;松栎混交林次之,为２０．７３ｔ／ｈｍ２;择伐油松林最低,为１３．７７ｔ／ｈｍ２。择伐可使油松林枯落物生物量减少约４１％,净拦蓄量降低约２２％。不同森林类型的枯落物中,养分元素总贮量有很大差异。以松栎混交林最高,为５３２．９２ｋｇ／ｈｍ２;麻栎林次之,为４３４．３１ｋｇ／ｈｍ２;油松林最低,为３８３．８０ｋｇ／ｈｍ２。但各养分元素含量具有很大的一致性,皆为：Ｃａ＞Ｎ＞Ｋ＞Ｍｇ＞Ｐ     

木论保护区喀斯特森林凋落物的产量及其养分归还量

为了解具有特殊地表生境的喀斯特森林的凋落物特征和物质循环关系,为该地区森林生态系统的物质循环研究和土壤肥力、森林水文效应的评价提供科学依据和基础数据,采用收集器定位研究方法,于2006—2010年连续5年在木论保护区森林内进行凋落物采集并进行分析。结果表明:1)年凋落物量为7.85～10.49t/hm2,年平均值为8.71t/hm2;2)凋落物量的月变化为0.48～1.01t/hm2,季节分配为秋季(2.91t/hm2)>冬季(2.14t/hm2)>春季(1.93t/hm2)>夏季(1.73t/hm2);3)年凋落物组分为叶子(4.88t/hm2)>枝条(3.14t/hm2)>花果(0.40t/hm2)>其他杂物(0.30t/hm2);4)年凋落物养分归还量为Ca(16.07kg/hm2)>N(14.69kg/hm2)>K(3.30kg/hm2)>Mg(1.74kg/hm2)>Mn(0.79kg/hm2)>Fe(0.12kg/hm2),P、Zn、B分别为0.03～0.04kg/hm2;5)回归分析表明,凋落物量的月变化与月降雨量呈负相关,而与其他气象因子的关系不明显。     

天山中部人工云杉林凋落量及养分特征的研究

2009年在沙湾县国有林场内,以人工云杉林为研究对象,采用室外收集和室内实验的分析方法,对天山中部人工云杉林(Piceaschrenkiana Fisch.et Mey.P.schrenkiana)凋落量及凋落物养分特征进行了研究。结果表明:天山中部人工云杉林凋落量为2 485.14 kg/(hm2.a);凋落物由落叶、落枝、落皮、落果和其他5种组分组成。各组分中以落叶凋落量最大,为1828.37 kg/(hm2.a),占凋落总量比例的73.57%;其次为落枝,凋落量为599.32 kg/(hm2.a),占凋落总量的24.11%;落皮和落果的凋落量相当,分别为15.62,14.29 kg/(hm2.a),仅占凋落总量的0.628%和0.575%;其他组分凋落量为27.55 kg/(hm2.a),占凋落总量的1.108%。人工云杉林凋落量月变化特征呈单峰型,凋落量最大值出现在7月;凋落物中含有大量的矿质营养元素,其中Ca的平均浓度含量在凋落物各种组分中最高,为13.95 g/kg;N的平均浓度含量仅次于Ca,为8.43 g/kg;K和Mg的平均浓度含量相当,分别为3.86和2.92 g/kg。各养分元素含量大小顺序为:CaNKMgP。     

退耕还林尾叶桉模式生物量及枯落物持水特性研究

根据退耕还林尾叶桉模式3个样地的调查资料,对乔木层采用平均木法,对灌木层、草本层、枯落物层采用收获法获取生物量,同时对样地内的枯落物进行持水量计算。结果表明:退耕还林尾叶桉模式的乔木层、灌木层、草本层、枯落物层的生物量分别为59 654.7、1 027.38、02.7和3 393.0 kg/hm2,其中乔木层中尾叶桉各器官生物量大小的排列顺序为:干材>树根>树皮>枝>叶。随着林龄的增加,尾叶桉枯落物的持水能力逐年增加。     

林分垂直结构与静态持水能力的关系

从林分垂直结构的角度入手,对黑龙江省东部山区的6种天然次生乔木林的乔木层郁闭度、蓄积量、灌木层和草本层的生物量、枯落物层和土壤层的持水能力进行调查、测定和分析。结果表明:郁闭度适当时,林内植被生长状况越好,其林分持水能力就越大,枯落物最大持水量变化幅度在46.59～86.28t/hm2,有效持水量在24.87～55.29t/hm2;土壤层的最大持水量变化幅度为3108.1～4061.8t/hm2,有效持水量变化幅度为2893.7～3736.2t/hm2。灌木层和草本层的生物量越大,持水能力大的种类越多,对枯落物的储量的增加作用就大,使枯落物的持水能力也有所增加。不同林分结构不同郁闭度影响了林下植被的种类及数量,从而影响林下植被层的持水能力。     

模拟氮沉降对油松林单一及混合叶凋落物分解的影响

通过长期原位模拟氮沉降试验,研究暖温带油松林单一和混合叶凋落物分解对外源氮添加的响应过程与机制。氮处理水平分别为对照(0 kg/(hm2a),N0),低氮(50 kg/(hm2a),N1),中氮(100 kg/(hm2a),N2)和高氮(150 kg/(hm2a),N3)。利用凋落袋法对天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶以及人工林油松针叶进行原位分解试验。研究结果表明,自然状态下天然林油松针叶、辽东栎阔叶、油松--辽东栎混合叶、人工林油松针叶分解95%所需时间分别为7.58、4.89、6.92、8.03 年。氮沉降显著促进了人工林油松针叶的分解,抑制天然林辽东栎阔叶的分解;分解前期,N沉降促进天然林油松针叶、油松--辽东栎混合叶分解,并在分解后期对油松针叶分解产生抑制作用,而对油松--辽东栎混合叶分解无显著影响。在氮沉降持续增加的背景下,研究结果可为油松林生态系统物质循环和能量流动提供基础数据。      

北京密云油松人工林生态系统N、P、K养分循环

对北京密云水库库西试验区的33年生油松人工林N、P、K养分循环进行了研究。结果表明:油松人工林不同器官中N、P、K含量顺序为针叶>树枝>树根>树干;油松人工林N、P、K的积累量分别为323.87、53.33、235.19kg/hm2;油松人工林凋落物中N、P、K的归还总量为18.00kg/(hm2.a),占归还总量的36.32%,降水中N、P、K的归还总量为31.56kg/(hm2.a),占归还总量的63.68%;油松人工林生态系统从土壤中吸收N、P、K的总量为126.58kg/(hm2.a),其中77.02kg/(hm2.a)存留于油松人工林中,49.56kg/(hm2.a)通过淋溶和凋落物归还土壤;油松人工林N、P、K的吸收系数为N>P>K,利用系数为N>K>P,循环系数为K>N>P,周转期为11.94、48.45、11.02年,富集系数为5.20、1.85、0.09。     

低质林改造更新抚育系统养分的循环模拟

依据低质林改造更新抚育系统的养分循环过程,采用内部集散物流分析、物质流分析方法,建立低质林改造更新抚育系统养分元素流动数学模型;应用实地调查数据对模型有效性验证后,运用模型对研究区内低质林更新阶段(2008—2015年)的营养元素积累与循环情况进行模拟分析。结果表明:通过营养元素流动模型得到的土壤养分指标,预测值与实测值之间的相关系数,水解N为0.87、有效P为0.77、速效K为0.88,显示了较高的模型精度。2008—2015年,更新系统通过降雨过程从系统外吸收的N、P、K,分别为320、28、120 kg/hm~(2);同时随径流流出系统的N、P、K,分别为224.0、19.6、84.0 kg/hm~(2)。林分从土壤中吸收的N、P、K,分别为26.45、4.29、11.11 kg/hm~(2);通过淋溶作用,归还到土壤中的N、P、K,分别为0.36、0.13、0.56 kg/hm~(2)。另外,幼龄林抚育措施及逐年累积的凋落物,回流至土壤中的N、P、K,分别为4.17、0.63、1.31 kg/hm~(2);土壤中累积的营养元素N、P、K,分别达到289.08、14.27、124.75 kg/hm~(2);比改造当年均有较大幅度的增加,表明低质林改造对于林地内的养分循环具有一定的促进作用。     

桂西北5种退耕还林林分枯落物的持水特性

[目的]为桂西北石漠化地区退耕还林生态建设提供一定的理论依据。[方法]对桂西北5种退耕林分枯落物蓄积量与持水特性进行研究。[结果]5种林分林下枯落物总蓄积量大小依次为尾叶桉(11.59 t/hm~2)、任豆(7.99 t/hm~2)、核桃(7.71 t/hm~2)、板栗(7.14 t/hm~2)、香椿(3.70 t/hm~2);5种不同林分各分解层枯落物持水能力表现基本一致,从大到小均为香椿、板栗、任豆、尾叶桉、核桃,半分解层枯落物持水量大于未分解层;不同林分林下枯落物持水量随着时间增加而增加,半分解层在浸泡2 h有较快上升,未分解层在浸泡4 h明显上升,之后进入平稳阶段;不同林分枯落物吸水速率随着时间增加而减小,枯落物半分解层与未分解层吸水速率在浸泡2 h内最快,2~8 h逐渐变小,8 h之后明显减缓;不同林分林下枯落物的有效拦蓄量大小为尾叶桉(36.89 t/hm~2)、板栗(26.65 t/hm~2)、任豆(23.19 t/hm~2)、香椿(16.64 t/hm~2)、核桃(15.36 t/hm~2)。[结论]尾叶桉具有较大蓄积量和有效拦蓄量,今后在以涵养水源与水土保持为目标的森林经营中,可适当增加该树种的种植。