海南铜鼓岭保护区2个不同演替阶段森林凋落叶的分解特性

以海南铜鼓岭保护区原生热带常绿季雨矮林和遭破坏后天然更新的山麓灌木林的共同凋落物优势种—贡甲(Maclurodendron oligophlebium)凋落叶、群落优势种—海南大风子(Hydnocarpus hainanensis)凋落叶以及2个演替阶段森林各自的混合凋落叶为研究对象,通过野外分解试验,探讨凋落叶分解速率与森林演替过程的关系和养分释放规律。经过1年的分解试验,结果表明:(1)凋落叶在季雨矮林中的分解速率明显高于灌木林;(2)凋落叶中N的释放规律为"富集-释放",其他元素整体表现为"直接释放";(3)在季雨矮林中,分解系数k与初始N质量分数呈显著正相关(P0.05),与初始C/N值呈极显著负相关(P0.01);在灌木林中,分解系数k与初始C质量分数及C/N值均呈显著负相关(P0.05)。     

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。     

宁夏六盘山落叶森林凋落与枯落物分布及持水特性的研究

本文通过对宁夏六盘山不同森林类型的凋落动态与林下枯落物层的厚度、贮量及其持水特性的研究,揭示了该区不同森林类型林下枯落物层在不同时期的水文生态功能。结果表明:不同森林类型在生长季末期的凋落都具有明显的周期性规律,凋落比率随时间变化的规律一致,凋落从8月下旬开始,红桦与椴树混交林的凋落在10月中旬结束,华北落叶松纯林和白桦与糙皮桦混交林的凋落在10月下旬结束,而辽东栎纯林的凋落会持续到次年;林下枯落物层的厚度在2.0 cm~6.0 cm之间,贮量在10.72 t/hm2~28.73 t/hm2之间;除华北落叶松林林地枯落物在浸泡6h时达到最大持水量外,其余3种落叶阔叶林林地的枯落物各层次均在浸泡3h时就达到最大持水量;枯落物未分解层的最大持水率在2.81~4.47之间,半分解层的最大持水率在3.80~4.32之间。经分析拟合,得到枯落物未分解层与半分解层持水量、持水速率与浸泡时间之间的关系分别为Q=ktn和S=ktn。     

寒温带地区非生长季典型森林群落凋落物分解及养分释放

[目的]研究寒温带森林凋落物在非生长季的分解及养分释放特征,可为寒温带地区森林养分循环及森林生产力评价提供理论依据.[方法]选取寒温带地区4种典型森林(白桦林、山杨林、兴安落叶松林和樟子松林)为研究对象,采用埋袋法进行分解试验,分析秋季、冬季和春季冻融期凋落物分解和养分释放动态变化.[结果]秋季是非生长季凋落物质量损失...     

海南岛滨海木麻黄林凋落物分解及土壤养分动态

通过对海口市桂林洋海岸木麻黄(Casuarina equisetifolia)防护林地表的凋落物进行持续清除处理,与保留凋落物层的对照样地进行比较试验,研究防护林凋落物层的存在与否对土壤养分、木麻黄凋落物的分解速率、凋落物中不同养分元素在分解过程中的释放量的影响,为提高木麻黄林的土壤肥力与持续经营提供科学依据.结果表明:(1)在两种样地中,凋落物的分解速率处理样地[0.402g/(g·a)]低于对照样地[0.548g/(g·a)].经过18个月的分解,N、P、K3种元素的释放率均为处理样地小于对照样地,说明样地中凋落物层的清除对凋落物的分解与元素的释放有一定的减缓作用.(2)处理样地土壤N、P含量的变化较对照样地更平缓,说明在无新鲜凋落物输入的情况下,土壤腐殖层仍然进行着矿质化过程,进行着养分的分解和积累,但不如有凋落物输入时明显.     

不同林龄华北落叶松人工林叶凋落物分解及养分动态比较

采用网袋法,对0～540 d内不同林龄华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林叶凋落物的分解特征及营养元素质量分数变化动态进行了比较分析。结果表明:经过540 d的分解,幼、中、近、成熟林4个龄组的叶质量损失率为48.47%～61.72%,并呈极显著差异,不同林龄的叶凋落物分解速率呈现出成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林。用含哑变量的Olson指数衰减模型对叶凋落物的分解动态进行拟合,结果显示,幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林叶凋落物的分解系数为0.028 30～0.036 19;半衰期和周转期分别为1.59～2.04 a和6.90～8.82 a。在整个分解过程中,4个龄组的养分质量分数变化一致,随着时间的延长,N质量分数不断升高;P质量分数呈现出先降低后上升的趋势;K、C质量分数和C/N呈下降的趋势。在分解过程中,4个龄组的N、P、K、C的释放率在总体上变化一致,C和K不断释放,且为净释放状态,呈现直接释放模式;N的释放率为富集-释放模式;P的释放率表现为淋溶-富集-释放模式。结果表明,成熟林和近熟林的叶凋落物比幼龄林和中龄林的叶凋落物易分解,且成熟林和近熟林中的营养元素也较易释放。     

间伐对华北落叶松林凋落物分解的影响

  目的  凋落物是森林生态系统中养分循环的重要组成部分,凋落物的分解及其伴随的养分释放和土壤有机物结构的变化是森林生态系统运作的一个重要方面。采取措施加快凋落物分解,对于加快养分归还、促进林木生长具有十分重要的理论及现实意义。  方法  以河北省塞罕坝机械林场中4种间伐强度的华北落叶松人工林为研究对象,采用凋落物分解袋法布设凋落物,分别测定0（CK）、15%、20%、30% 4种间伐强度下（以下分别简称为CK、15%、20%、30%）凋落物、有机质、全碳（C）、全氮（N）、全磷（P）、全钾（K）的残留率等8项物理和化学养分指标,采用双因素方差分析及Duncan多重比较等方法研究华北落叶松凋落物的分解速率及养分动态变化。  结果  （1）间伐显著降低了华北落叶松凋落物的残留率,到2015年9月,残留率大小分别为:CK > 30% > 20% > 15%;（2）不同间伐强度下,华北落叶松凋落物分解速率大小依次为:15% > 30% > 20% > CK,其中,30% 和20%间伐强度下分解速率差异不大。（3）间伐强度和时间发生对有机质、C、N、P残留率有交互作用,且影响极显著,而K残留率几乎不受间伐强度影响。华北落叶松凋落物中的N、P残留率与分解速率呈显著正相关（P < 0.01）。凋落物中的N残留随时间增加发生淋溶?富集或富集的过程,P残留随时间增加发生淋溶?富集?释放或富集?释放的过程,而K残留随时间增加发生释放?富集的过程。（4）华北落叶松凋落物中C/N和C/P值与分解速率具有极显著相关性。其中,分解速率与C/N值呈中强度负相关、与C/P值呈显著负相关。到试验结束时,相较于CK和30%的间伐强度,15%和20%间伐强度下的C/N和C/P下降值更大,更有利于凋落物分解。  结论  间伐对塞罕坝华北落叶松凋落物的分解产生显著影响,其中,15%的间伐强度能最大限度地促进华北落叶松凋落物的分解。      

塞罕坝林场落叶松人工林凋落物分解过程中全氮含量的变化

该文对比研究了塞罕坝机械林场未经营的落叶松人工纯林、落叶松白桦混交林和经抚育间伐的落叶松人工纯林内自然凋落物分解过程中全氮浓度和残留量的变化规律。结果表明:三种林分自然凋落物在第一年分解过程中,全氮浓度在不同季节差异显著(P0.05),通常7月份表现为最低,9月份全氮浓度呈现出一定的回升,不同林型间仅9月份间伐林分内凋落物全氮浓度显著高于其他林分;不同分解时间凋落物的全氮残留量已明显(P0.05),7月为氮元素快速释放阶段,进入9月份随着气温的下降,植物生长减缓,林内凋落物对环境内的氮元素呈现出一定的富集现象,其中混交林和间伐林分内凋落物的氮素富集能力显著高于未经营林分。     

林窗大小对马尾松人工林凋落叶可溶性有机碳损失的影响

基于人工林近自然改造,调控低山丘陵区马尾松低效林林分结构,探明马尾松人工林不同面积林窗下,凋落叶可溶性有机碳(DOC)释放规律。以长江上游低山丘陵区人为采伐形成的马尾松人工林7种林窗(100、225、400、625、900、1 225、1 600 m~2)为研究对象,研究不同面积林窗的马尾松(Pinus massoniana)、红椿(Toona ciliata)、樟(Cinnamomum camphora)、桢楠(Phoebe zhennan)等凋落叶可溶性有机碳(DOC)的损失率。结果表明:(1)林窗面积对凋落叶DOC损失率有显著影响。中小面积林窗(225~625 m~2)内凋落物的DOC损失率高于其它面积林窗。(2)经过1 a的分解,4种凋落叶的DOC损失率为61.55%~90.06%,其中:DOC损失率红椿最高,马尾松最低。(3)凋落叶的DOC损失主要集中在分解前期(0~90 d),此后凋落叶的DOC损失速率不断降低,且不同凋落物之间DOC损失速率的差异不断减小。因此,在马尾松低效林改造过程中,可利用中小面积林窗这一显著作用,引入乡土阔叶树种红椿、樟、桢楠,加速马尾松人工林的物质循环,维持林地肥力。     

秦岭主要森林凋落物中易分解和难分解植物残体含量及比值研究

森林凋落物是森林生态系统中物质循环和能量流动的基础物质,凋落物中易分解植物残体(DPM)和难分解植物残体(RPM)含量及比值是反映凋落物分解速率的重要指标之一,英国洛桑试验站建立的土壤碳模型(Roth C)把DPM/RPM值作为一个重要输入参数模拟土壤有机碳的动态变化。已有的研究结果表明DPM/RPM的值与森林类型等有关,为了探明秦岭主要森林凋落物的DPM、RPM含量及其比值,采用硫酸水解法对秦岭主要森林凋落物的DPM/RPM值进行初步研究。结果表明:1)秦岭主要森林凋落物DPM/RPM的比值范围为0.45～1.22,其中白桦(Betulaplatyphylla)林的比值最高(1.22),华北落叶松(Larix principisi)林的最低(0.45),其平均值为0.792;不同森林类型排列顺序为白桦林>锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)林>油松(Pinus tabulaeformis)林>巴山冷杉(Abies fargesii)林>华北落叶松林;2)不同类型森林凋落物中易分解植物残体DPM所占比例在31%～55%之间,其中阔叶林的DPM值平均为49.3%,大于针叶林的35.3%,从一个侧面证明阔叶林凋落物更容易被土壤微生物分解利用,针叶林凋落物有机碳周转的时间要长于阔叶树植物。这一结果将为今后利用Roth C模型进行秦岭林区不同森林生态系统土壤有机碳动态模拟提供参考。     

我国中东部不同气候带成熟林凋落物生产和分解及其与环境因子的关系

在大尺度气候梯度上研究森林凋落物生产分解与气候因子的关系,对于了解森林生态系统碳循环有着重要的作用。在寒温带的黑龙江呼中、温带的吉林长白山、暖温带的北京东灵山、北亚热带的湖北神农架、中亚热带的四川都江堰和浙江古田山,选择典型地带性成熟林,设置72个样地。观测和研究各地点森林凋落物的产量、凋落动态和分解速率,分析三者与环境因子之间的关系,结果表明:不同气候带森林生态系统凋落物年产量为亚热带森林>暖温带森林>温带森林>寒温带森林。随纬度的增加,凋落物产量逐渐减少,凋落物产量与森林类型极显著相关,与年均温显著相关,而与年均降水关系不显著。凋落物生产动态表现为亚热带地区3个类型森林生态系统为双峰型,暖温带、温带、寒温带3个类型森林生态系统为单峰型。凋落物分解速率k表现出了与凋落物产量相似的变化趋势,即随着纬度的增加,分解速率k值逐渐降低,分解速率与年均温极显著相关,与年均降水显著相关。     

贵州喀斯特生态系统不同恢复阶段凋落物及碳氮归还动态

凋落物是森林生态系统碳库重要组成部分,通过对贵州普定喀斯特生态系统5种不同恢复阶段(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、次生乔木林)植物群落凋落物总量、凋落物组成(叶、枝、花果等)特征、凋落物月动态及碳氮归还量进行了一年的定位观测。结果显示,正向演替的各群落年凋落量分别为726.0、3811.6、5161.0、4378.8和4604.8kg.hm-²;随着群落演替发展,各群落凋落物总量呈现出先升高后缓降。其中凋落叶量占凋落总量的64.2%~74.9%,凋落枝量占总凋落物的11.4%~18.1%,花果等凋落量占9.8%~19.5%,花果等凋落量与群落演替阶段显著正相关。群落演替初期凋落量月动态呈单峰型,而群落演替中后期凋落量月动态呈双峰型;各演替群落的叶凋落物与总凋落物的月动态基本一致。C、N含量总体上表现为花果等凋落物>叶凋落物>枝凋落物。5种演替群落总凋落物C、N的年归还总量与其年凋落总量显著正相关。     

寒温带林区不同林型下冻融土壤活性有机碳的变化

  目的  研究不同冻融频次的寒温带林区4种典型林型下土壤溶解性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）含量变化规律,整合所测定的理化因子,为揭示冻融交替作用与土壤中主要活性有机碳及其他潜在驱动因素的相关性规律,以及寒温带林区区域性碳库平衡提供理论依据。  方法  以寒温带林区大兴安岭地区的4种林型（偃松林、杜鹃白桦林、杜鹃落叶松林以及杜香落叶松林）下的土壤凋落物层（O层）与表层矿质土壤（A层）为研究对象,利用室内模拟冻融交替方法对土壤样品进行不同冻融频率累积的循环处理,测定土壤中的DOC、MBC、团聚体含量,pH和含水量;最后,利用主成分分析法对上述多元变量之间的相关性进行探究。  结果  整体而言,杜香落叶松林和杜鹃白桦林的DOC、MBC含量均较高,杜鹃落叶松林以及偃松林的碳含量较低,且后者显著低于前者。同一土层不同林型土壤中,DOC和MBC含量均随着冻融频率的累积呈现先增加后减小的趋势,且冻融作用显著地增加了土壤的DOC含量,同时降低了MBC含量。而在土壤层次方面,O层DOC、MBC含量显著高于A层。此外,温度、冻融频次对土壤中的活性有机碳、团聚体,pH和含水量等潜在驱动因子亦有影响。  结论  寒温带地区不同林型因冻融频次的改变,导致土壤中DOC、MBC含量发生动态变化。与未经冻融处理相比,冻融循环后的DOC含量增加、MBC含量下降,且中海拔地区的阔叶林（杜鹃白桦林）以及低海拔地区的杜香落叶松林更有利于碳含量的累积。      

四川盆周西缘山地典型人工林下苔藓和凋落物的持水特性

为了解人工林生态系统的持水性特征,采用野外实地观测和室内浸水法对3种主要人工林下苔藓和凋落物层（未分解层、半分解和分解层）的持水特性进行了研究。结果显示：①苔藓层蓄积量以混交林最高（0．52 t· hm-2）,柳杉林最低（0．10 t· hm-2）;凋落物层均以楠木林最高,柳杉林最低。②柳杉和水杉林间、楠木和混交林间苔藓层最大持水性差异均不明显;柳杉和水杉林凋落物半分解层和已分解层最大持水率大于未分解层,而楠木和混交林则是未分解层大于半分解层和已分解层。③各林分苔藓层吸水速率到2h后均趋于平缓,凋落物半分解层和已分解层与未分解层均在6 h后趋于平缓,苔藓和凋落物层吸水速率与浸泡时间符合V＝kt b 关系,经检验达显著水平。     

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...     

兴安落叶松火烧迹地林褥层碳氮化学计量特征

  目的  林褥层是主要的森林地被可燃物,是林火干扰北方森林生态系统进程的物质基础。养分循环和能量流动属于森林火烧迹地生态恢复的核心内容,探寻火烧迹地林褥层碳、氮化学计量特征与时间、空间因子间的关系,能够为研究火干扰对森林生态系统碳氮循环的影响提供理论依据。  方法  以不同过火年份兴安落叶松火烧迹地和未过火兴安落叶松林样地的林褥层（未分解凋落物层、半分解凋落物层）作为研究对象,测定样品全碳、全氮、铵态氮、硝态氮、可溶性有机碳含量。采用单因素方差分析（ANOVA）比较林褥层碳、氮化学计量特征在不同恢复时长、不同空间特征上的显著差异性;用皮尔森相关性表明林褥层碳含量、氮含量和碳氮比与各因子之间的相关程度;用因子分析法综合分析不同因子对林褥层碳氮化学计量比的影响程度。  结果  随恢复时长增加,未分解层碳、氮含量和C/N呈先升高再降低的趋势,半分解层与之相反。随着海拔升高,未分解层碳含量和C/N、半分解层碳含量呈现上升趋势,半分解层C/N呈先降低再升高的趋势。未分解层碳含量和C/N平坡显著高于缓坡（P < 0.05）,氮含量平坡略低于缓坡（P > 0.05）。半分解层碳含量和氮含量缓坡略高于平坡,C/N平坡略高于缓坡。环境因子对未分解层碳氮比影响大小顺序为经度 > 纬度 > 铵态氮含量 > 氮含量 > 碳含量 > 坡度 > 坡向 > pH,对半分解层碳氮比影响大小顺序为经度 > 碳含量 > 坡向 > 海拔 > 氮含量 > pH > 硝态氮含量。  结论  恢复时长和空间因子均是兴安落叶松火烧迹地林褥层碳含量、氮含量和碳氮化学计量比的影响因子。部分空间因子如坡度、坡向对兴安落叶松火烧迹地林褥层碳含量、氮含量和碳氮化学计量比具有显著影响。时间因子和空间因子可通过改变兴安落叶松火烧迹地林褥层的分解速率进而对其所在的火顶极森林生态系统的碳、氮循环过程产生一定影响。      

辽东山地影响胡桃楸天然次生林凋落物分解因子研究

以辽东胡桃楸天然次生林为研究对象,运用定时定位采集与监测的方法研究凋落物分解速率与凋落物自身特性、气候因子之间的生态学关系。结果表明:在胡桃楸次生林凋落物组成中,凋落物叶干物质比重最大,枝次之,花和果比重较小;凋落物叶中C/N随着总凋落物量的增加呈现先减小后增大的趋势,且凋落叶中的C/N越低,氮元素含量越高,凋落物分解的越快;随着凋落物自然含水率的增加,凋落物的分解速率呈现先减小后增大的趋势,凋落物分解速率与降水、空气温度、空气湿度、土壤湿度和林分郁闭度都呈显著的二次函数关系;通过影响凋落物分解各因子显著性分析,得出降水是影响凋落物分解的主导因子,凋落物自然含水率的影响次之。     

马尾松人工林凋落物分解及养分释放规律

1995～ 1 999年在福建省洋口林场开展了马尾松凋落物收集和分解试验 ,结果表明 :不同坡位马尾松人工林的凋落量和凋落物养分积累量差异明显 ,凋落量叶 >枝 >皮 >球果 ,凋落物养分积累量 N>Ca>K>Mg>P;凋落物前期分解比较快 ,后期分解趋于缓和 ,凋落物的分解与气候因子密切相关 ,凋落物的失重率与时间之间遵循 W=2 3.1 2 3t0 .50 0 2 ( r=0 .98)的幂函数关系 ,凋落物 N、P的浓度随着分解时间的推进逐渐增加 ,K、Ca、Mg则正好相反 ,凋落物的养分释放速率 K>Mg>Ca>P>N,凋落物中 N的释放量最大 ,其次是 K、 Ca,P、 Mg的释放量最小     

模拟增温和不同凋落物基质质量对凋落物分解速率的影响

采用凋落物分解袋法,研究了在土壤、水分相当的条件下模拟增温对红松(Pinus koraiensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)及其混合凋落物分解的影响,以及在不同温度水平下,不同凋落物质量(两种单一凋落物和混合凋落物)的分解特性。利用碱式吸收法测量了凋落物分解累积释放CO₂动态。将N浓度和C/N率作为凋落物质量参数,用呼吸产生CO₂的积累值和凋落物质量损失率确定凋落物分解率。结果表明温度升高对单一凋落物和混合凋落物分解均有促进作用,在不同温度水平上,不同质量凋落物的分解特性有所差别,25 ℃和29 ℃条件下混合凋落物分解速率>蒙古栎单一凋落物>红松单一凋落物分解速率。然而,在31 ℃条件下混合凋落物与蒙古栎单一凋落物分解速率相差不大,二者均大于红松单一凋落物分解速率。     

贡嘎山东坡峨眉冷杉林地被物分布及其水文效应初步研究

贡嘎山东坡峨眉冷杉林在湿季内每月每公顷约产生69～89 kg凋落物.峨眉冷杉林的顺向演替能增加苔藓与枯落物的贮量并促进它的发育,峨眉冷杉林不同演替阶段的林分中凋落物的成分所占总量的比例有差异,苔藓层及枯落物L亚层、F亚层和H亚层含量与比例也不同.贡嘎山东坡峨眉冷杉林内地表地被物的一次性最大持水量可达3.93 mm,即使有效持水量也可以达到3.23 mm.随峨眉冷杉林演替的发展,林内地被物调节水量的作用逐渐增加.