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.     

果园生态系统凋落物分解研究进展及生态特性综述

凋落物分解是生态系统物质循环的重要过程之一，是植物将C、N、P等养分元素返还土壤的主要途径。对于果园生态系统，具备农业和林业生态系统的双重特征，同时拥有一个“开环”结构的养分循环系统，因而凋落物分解具有独特的重要性和生态特征。从果园凋落物分解的主要研究内容、凋落物分解对果园生态系统的影响、果园生态系统中凋落物分解的生态特性三个方面综述了果园生态系统凋落物分解研究进展及生态特性。发现目前果园凋落物分解研究与实际生产问题结合性不强，缺乏对果园生态系统一些独特性生态问题的关注。因此，建议采用定量的方法，针对果园系统特性，将研究结果与生产相结合，指导果园管理，实现生态和经济双收益。     

UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理

UV-B辐射对植物残体分解的影响在植物营养循环中起着重要的作用,就UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理进行了综述。UV-B辐射对植物残体分解的影响包括直接影响和间接影响。直接影响指分解期接受UV-B辐射,从而对分解者产生直接作用以及光降解,这与植物类型、微生物对UV-B辐射响应的种内和种间的差异、微生物的色素、微生物的特性、环境因素等相关。间接影响是指植物生长期接受UV-B辐射,导致植物化学成分的改变,从而对分解者产生影响,这些化合物包括丹宁、木质素等酚类化合物。     

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。     

UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理

UV-B辐射对植物残体分解的影响在植物营养循环中起着重要的作用,就UV-B辐射对植物残体分解的影响及其机理进行了综述。UV-B辐射对植物残体分解的影响包括直接影响和间接影响。直接影响指分解期接受UV-B辐射,从而对分解者产生直接作用以及光降解,这与植物类型、微生物对UV-B辐射响应的种内和种间的差异、微生物的色素、微生物的特性、环境因素等相关。间接影响是指植物生长期接受UV-B辐射,导致植物化学成分的改变,从而对分解者产生影响,这些化合物包括丹宁、木质素等酚类化合物。     

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...     

氮沉降对草原凋落物分解的影响

大气氮沉降增加是全球变化的重要现象之一,草原生态系统对氮沉降增加的响应成为草地生态学的研究热点之一。凋落物分解是草原生态系统养分循环和能量流动的主要途径,氮沉降增加引起草原植物群落结构变化,导致凋落物质量、土壤肥力、土壤微生物和土壤动物的变化,最终影响凋落物的分解。本文综述了氮沉降对草原凋落物结构、化学组成和分解环境的影响等方面的国内外最新研究进展,讨论了需进一步加强研究的内容,以期为进一步拓展该领域研究的广度和深度、为全面分析和评估全球变化对草原生态系统的影响提供参考。     

氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制

氮沉降持续增加背景下土壤C∶N∶P化学计量比和pH环境等的改变及其可能的土壤微生物学机制已经成为陆地生态系统与全球变化研究的新生长点和科学研究前沿.以生态化学计量学和土壤微生物生态学为理论基础,综述了氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制的基本理论、最新进展、研究热点与难点,旨在促进全球变化背景下陆地生态系统地下生态学的研究.氮沉降持续增加会导致森林生态系统磷循环加速,导致磷限制.氮沉降不但改变森林土壤有机质和凋落物的C∶N∶P化学计量比和降低土壤pH值,而且改变土壤微生物生物量碳氮磷、细菌、真菌和放线菌的组成以及影响碳氮磷分解的关键酶活性.氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响表现为促进、抑制和无影响,其影响的差异可能来源于微生物效应的不同.叶片在凋落前有显著的氮磷养分回收,但是根无明显的养分回收,造成土壤有机质和凋落物的C∶N∶P化学计量比存在明显差异.基于DNA/RNA等分子生物学方法为土壤微生物生态学研究提供了强有力的手段,将促进氮沉降对森林土壤有机质和凋落物化学计量比改变的微生物学机制研究.     

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。     

金沙江干热河谷植物叶片元素含量在地表凋落物周转中的作用

叶片的化学计量学特征在植物响应环境变化,决定植物的生后效应中具有重要的偶联作用。为了阐明植物叶片生源要素含量对凋落物周转的影响,分析了金沙江干热河谷萨瓦纳草地生态系统植物叶片的化学计量学特征与凋落物周转时间的关系。结果显示:凋落物周转受到多重生源要素及其交互作用的影响,其中K与凋落物周转时间存在显著的正相关关系,而S、Mn、Mg元素具有负关系,表明K可能抑制凋落物的分解,而S、Mn、Mg元素可能会促进凋落物分解。在物种水平上K、S、Mn分别与凋落物周转时间存在显著的相关性, K、S组合解释了16.93%的凋落物周转时间变异;样方水平上,K、S、Mn、Mg分别与凋落物周转时间具有显著相关性,虽然N对凋落物的周转时间影响不显著,但当N与K及其交互作用对凋落物周转时间解释了37.42%的变异。其它元素组合也可在不同程度上解释了凋落物周转时间的变异。多元要素的互作效应表明元素间可能存在拮抗和协同效应,凋落物分解过程中可能受到多重分解者的共同作用,而不同分解者会受到不同的元素限制。未来的研究应当注重N、P以外的元素在生物地球化学循环中的作用。     

UV-B辐射增强对生态系统矿质营养循环的影响

 人类活动产生的氟氯烃等化合物对大气的污染造成臭氧损耗,引起地面UV-B辐射增强,进而造成对地球生态系统的影响。本文综述了UV-B辐射增强对陆地生态系统和水生生态系统矿质营养影响的国内外研究态势,尤其是对两者矿质营养循环的影响研究, 并就目前研究状况, 提出未来研究方向。     

森林凋落物研究进展

主要论述了森林凋落物对森林生态系统的物质循环和能量流动所起的重要作用,森林凋落物分解的影响因素,以及在小尺度下对林木更新和群落演替的正副效应。森林凋落物在森林生态系统中发挥着重要的作用,它的分解使得被植物有效利用的养分元素重新释放到环境中去,参与生物地球化学循环,从而有机生命体赖以生存的营养物质不会因为植物的利用而枯竭,维持了植物种群、群落、生态系统乃至整个生物圈的持续生存和发展。但森林凋落物由于覆盖于森林地表,使得其对处于土壤表面的微环境系统产生重要影响,因为整个森林生态系统的发育就是从这个系统开始的,所以凋落物会对整个森林生态系统产生重要影响。以往的研究往往注重森林凋落物对森林生态系统的正面影响,忽略了其对森林更新的负面影响,而森林凋落物的负面影响是存在的,而且这些影响在一定程度上决定着森林的更新成败乃至整个生态系统的平衡、协调、持续和健康发展。     

四川盆地亚热带常绿阔叶林不同物候期凋落物分解与土壤动物群落结构的关系

为了解植物生长不同物候时期凋落物分解过程中土壤动物群落结构动态及其与凋落物分解的关系,以四川盆地亚热带常绿阔叶林典型人工林树种马尾松和柳杉,次生林树种香樟和麻栎凋落物为研究对象,采用凋落物分解袋试验研究,凋落物分解过程中土壤动物的群落特征。4种凋落物分解袋共获得土壤动物8047只,其中,柳杉(2341只)>香樟(2105只)>马尾松(2046只)>麻栎(1555只)。其中,秋末落叶期、萌动期和展叶期,马尾松凋落物袋中主要以捕食性土壤动物为优势类群,而后以菌食性土壤动物为主;香樟凋落物袋中除秋末落叶期和叶衰期以菌食性土壤动物为主要优势类群外,其他各时期均以捕食性土壤动物为主要优势类群;柳杉凋落物分解各时期均以菌食性土壤动物为主要优势类群;麻栎凋落物分解在前3个时期以菌食性为主,而后以植食性土壤动物为主要优势类群。相关分析表明,在秋末落叶期和萌动期土壤动物的个体密度主要和氮、磷含量及其格局密切相关,叶衰期主要和难分解组分木质素显著相关。除在秋末落叶期土壤动物对凋落物分解的贡献率与土壤动物的个体密度显著相关外,其余主要物候关键时期均与土壤动物的类群密度及其食性显著相关。     

几个环境因子对凋落物分解的影响

凋落物分解是陆地生态系统物质循环的一个重要环节。在介绍凋落物分解一般过程及其影响因素的基础上,论述了全球环境变化背景下,酸沉降增加、林火增多、土地利用变化等环境因子对凋落物分解的影响。酸沉降通常是影响凋落物分解的重要因素之一,其中氮沉降对凋落物分解有促进、抑制或无明显影响等3种作用。林火发生后短期内对凋落物分解有抑制作用,长期则逐渐转变为积极的促进作用。土地利用变化则因转变方式不同而对凋落物分解产生积极或消极的影响。今后亟待加强多个环境因子对凋落物分解复合作用影响的研究和长期观测。参52     

不同调控措施对杉木枯落物分解的影响

针对杉木Cunninghamia lanceolata枯落物分解缓慢的问题,研究不同的调控措施对杉木枯落物分解的影响。结果表明:不同调控措施对杉木枯落物分解有一定的影响。埋置处理可加快杉木枯落物的分解,叶和枝条枯落物第1年质量损失率分别达46.5%和32.0%,分别比放置地表处理(对照)增加14.5%和38.5%;外加不同形态的氮源对杉木叶枯落物的分解速率影响不同,施加硝态氮可在一定程度上促进杉木枯落物的分解,年质量损失率为46.0%,比未施加氮肥处理(对照)增加13.3%,而施加铵态氮仅为40.7%,与对照接近。埋置地下和外加硝态氮源都能明显提高杉木枯落物腐解率,缩短了枯落物完成50%和95%分解所需时间。表4参14     

汕头南澳岛沿岸浮游植物对阳光紫外辐射响应的研究

为了阐明汕头南澳岛沿岸表层水体浮游植物群落对阳光紫外辐射(UVR,280～400nm)变化的响应,试验检测了浮游植物在全波段阳光和滤除UVR或UV-B条件下的光合固酸随光强的变化关系,同时还检测了浮游植物群落的紫外辐射作用光谱(BWF).结果表明,阳光UVR可以明显的抑制浮游植物的光合固碳,当滤除UVR后,光合固碳受到的抑制程度下降.在100％阳光辐射条件下,光合固碳受到的抑制程度最大.紫外辐射作用光谱显示,浮游植物对UV-B最敏感,其抑制程度显著大于UV-A波段.     

不同氮含量华北落叶松叶凋落物在不同间伐强度林内氮释放规律研究

以不同间伐强度下华北落叶松叶凋落物为研究对象,根据氮含量将凋落物分为不同类型,采用轮置分解法, 探讨间伐强度和凋落物类型两因素对华北落叶松人工林叶凋落物氮释放年变化规律、氮净积累量和氮净释放量的 影响。结果显示:1)在一定间伐强度范围内,华北落叶松叶凋落物氮含量随间伐强度增大而增加,在极轻度(I)、轻 度(II)、中度(III)和强度(IV)间伐林下分别为(0.128 0.01) g、(0.210 0.02) g、(0.233 0.02) g 和(0.125 0.01) g。2)凋落物类型影响凋落物氮释放年变化规律,其中低氮凋落物表现为积累释放积累,而中氮和高 氮凋落物大体上表现为释放积累释放。3)凋落物类型对氮净释放量有显著影响(P 0.05),中氮和高氮凋 落物的氮净释放量显著高于低氮凋落物;间伐强度对氮净释放量无显著影响。4)间伐强度和凋落物类型均对凋落 物氮净积累量有显著影响,且两因素间存在明显的交互作用(P 0.05),其中低氮凋落物氮净积累量显著高于中氮 和高氮凋落物,且中度间伐有利于低氮凋落物氮积累,不利于中氮和高氮凋落物氮积累。因此,适度的间伐有利于 提高华北落叶松叶凋落物氮含量,进而提高氮净释放量,促进养分循环。      

Mass loss and nutrient dynamics during litter decomposition in response to warming and nitrogen addition in a desert steppe

Plant litter decomposition has been studied extensively in the context of both warming and increased atmospheric nitrogen deposition. However, the temporal patterns of mass loss and nutrient release in response to warming and nitrogen addition remain unclear. A 2-year decomposition experiment aimed to examine the effects of warming and nitrogen addition on decomposition rate, and nitrogen and phosphorus dynamics. The effects of warming and nitrogen addition on decomposition of litter of Stipa breviflora, a dominant species in a desert steppe of northern China, were studied. Warming and nitrogen addition significantly enhanced litter mass loss by 10% and 16%, respectively, and moreover promoted nitrogen and phosphorus release from the litter in the first year of decomposition, followed by an immobilization period. The interactive effects of warming and nitrogen addition on mass loss, nitrogen and phosphorus concentrations of litter were also found during the decomposition. This study indicates that warming and nitrogen addition increased litter mass loss through altering litter quality. These findings highlight that interactions between climate change and other global change factors could be highly important in driving decomposition responses.     

西双版纳橡胶林、澳洲坚果林凋落物动态

在中龄(定植10 a左右)橡胶林、老龄(定植30 a以上)橡胶树林和本区域种植面积较大、处于盛产期(定植15 a左右)的澳洲坚果林,连续3年调查研究了各林型的凋落物量月动态、不同季节凋落物组分的变化,分析了影响凋落物量动态和组分变化的多种因素。结果表明,在凋落物量上,中龄橡胶林(4.76±0.80)t·hm~(-2)·a~(-1)显著低于老龄橡胶林(7.80±1.12)t·hm~(-2)·a~(-1)(t=5.608,P0.05),而澳洲坚果林(7.00±2.45)t·hm~(-2)·a~(-1)与老龄橡胶林相当(t=0.603,P=0.608);在凋落节律上,"双凋落峰"为3个林型的共有特征,但高峰期出现的时间有所不同;不同林型的凋落物组成比例也有所差异,橡胶林的凋落物总量格局主要由叶和枝凋落动态决定,而澳洲坚果林的凋落总量格局还会受到花果凋落情况的显著影响。除了树种、年龄和品种等植物本身特性会直接影响凋落物动态,日照、温度及湿度等气象条件也是影响凋落物量和凋落物各成分比例的重要因素。为进一步探讨橡胶林凋落物分解和养分循环研究提供了基础数据,有助于深入了解橡胶林生态系统的结构和功能。