干热河谷罗望子人工林凋落物分解及养分释放

通过长期野外监测和分析,研究了金沙江干热河谷罗望子人工林凋落物分解和养分释放动态,结果表明:经过420d分解期,林地A和林地B的凋落物残留率为42.57%和29.22%,半衰期为0.87a和0.75a,周转期为4.81a和3.61a;养分迁移方式,K元素是淋溶-富集-释放;N、Ca、Mg、Cu元素是富集-释放,Fe元素是富集,P元素在林地A和林地B中迁移方式略有差异;养分释放特征,P、Ca、Mg元素表现为净释放,七种元素释放率大小,林地A和林地B均为:Ca﹥K﹥P﹥Mg﹥N﹥Cu﹥Fe;P、K、Ca、Mg元素易分解和循环,返回林地时间较短,易被林木吸收。罗望子林凋落物的分解总体特征符合亚热带气候的地带性特点,受气温和降雨量影响较小。     

极端干旱区花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物分解和养分释放特征

为研究凋落物在极端干旱区的分解规律,利用凋落物分解袋法,以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲地区优势物种花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物为研究对象,模拟自然状态,分别在3种生境下:土壤表层0 cm、土壤埋深2 cm、悬挂1 m进行凋落物分解试验,探究不同分解位置下...     

覆土及微生物菌剂对荒漠区人工林凋落叶分解及养分动态的影响

于2007年10月下旬收集克拉玛依市区北郊防护林内新疆杨、胡杨和尖果沙枣凋落叶,分别通过埋土及埋土+速腐增效剂处理与3种凋落叶自然分解进行比较,开展为期一年的分解实验。结果表明:埋土及埋土+速腐增效剂处理均能促进凋落叶的分解,并且随分解时间延长,这种促进作用日益明显。虽然,埋土及埋土+速腐增效剂处理对3种凋落叶分解过程中养分含量的影响因凋落叶基质质量的差异有所不同,但总体来看,埋土处理有效提高了凋落叶分解过程中P元素和Ca元素含量,使K元素含量略低于对照。与埋土处理比较,埋土+速腐增效剂处理显著提高了新疆杨凋落叶的分解率,使3种凋落叶分解过程中N,P,Ca,Mg元素的含量有明显提升,促进了K元素的淋洗。与对照相比,2种处理均加快了有机C的分解;埋土处理仅降低了尖果沙枣凋落叶分解过程中的C/N值,埋土+速腐增效剂处理使3种凋落叶分解过程中的C/N值均大幅下降。     

典型荒漠植物凋落物分解及养分动态研究

采用分解网袋法,对古尔班通古特沙漠南缘粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)和沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)3种荒漠植物叶、茎和根的分解、养分释放特性进行了研究。结果表明：叶片、茎、根系的质量损失过程均符合指数衰减模型。经过364 d的分解,粗柄独尾草叶、粗柄独尾草根、尖喙牻牛儿苗叶、尖喙牻牛儿苗茎、尖喙牻牛儿苗根、沙漠绢蒿茎、沙漠绢蒿根的失重率分别为41.96%、81.94%、42.18%、29.32%、47.02%、20.66%和20.71%;3种植物根、茎、叶的分解速率存在显著差异,分解速率依次为：粗柄独尾草根>叶;尖喙牻牛儿苗根>叶>茎;沙漠绢蒿根>茎。在整个分解过程中,N和P含量总的趋势表现为释放,叶、根凋落物质量损失与初始N、P含量显著负相关,非生物因素对其分解有重要影响。     

裸露与沙埋对极端干旱区凋落物分解和养分释放的影响

为了评估沙漠公路防护林林带裸露与沙埋处理下的凋落物分解和养分动态特征,以梭梭（Haloxylon ammodendron）和乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens）同化枝、多枝柽柳（Tamarix ramosissima）叶凋落物为研究对象,用凋落物分解袋法进行分解试验。结果表明：（1）3种凋落物的质量损失在2种处理下均存在显著差异,沙埋处理下凋落物质量损失大于裸露处理,至分解试验结束,裸露处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为7%、6.8%、18.1%;沙埋处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为23.7%、9.7%、21.9%;(2)分解过程中,2种处理下凋落物C、N、P含量变化不太一致,梭梭与乔木状沙拐枣同化枝的N与P含量均呈净富集状态,而C含量则呈现净释放状态;多枝柽柳叶的N和P含量分别呈净富集、净释放状态,C含量为富集-释放状态;（3）分解速率k值与相关因素分析表明,凋落物初始N、P、C:N与C:P含量对分解速率影响显著（P<0.01）。这些结果说明,在极端干旱区,沙埋对凋落物的分解过程有显著的积极影响。     

沙地樟子松人工林土壤酶活性研究

为揭示毛乌素、科尔沁沙地樟子松人工林的土壤酶活性特征,测定两地各林龄(26a、33a、43a)樟子松人工林地的土壤酶活性、土壤理化指标,分析其相互关系及影响因子.结果表明:1)两地沙地樟子松林各林龄的土壤物理指标几乎无显著性差异(P＞0.05),而有机质、全磷、硝氮含量均表现为33a ＞ 26a ＞ 43a,速效磷、速...     

章古台沙地不同林龄樟子松人工林土壤水分研究

首次以章古台地区林龄为10a、20a、35a、50a和60a的樟子松人工林作为研究对象,以荒草地为对照,利用便携式土壤剖面水分速测仪分别对0-200cm土层的水分含量进行了测定并采用SPSS16.0分析。结果表明:在整个生长季节,林分密度分别为883、850、400、267、400株/hm2的10a、20a、35a、50a、60a的沙地樟子松人工林的土壤平均含水量表现为10a生林分的最低,50a生林分的最高;在垂直变化上,浅层土壤水分高,10a、20a和35a的樟子松林地随着土层深度的增加含水量明显下降,50a和60a的樟子松林地土壤水分变化幅度小;不同林龄之间的表层土壤含水量除35a与60a生有显著差异外,其余林龄间差异均不显著;根系层土壤含水量,10a与60a生差异性显著,其它差异不显著;土壤底层含水量,除20a和60a樟子松林土壤底层含水量差异不显著,其余林龄的樟子松林底层含水量均两两差异极显著,通过合理的密度调节可以使林地土壤水分保持稳定。     

基于水分变化的沙地樟子松人工林土壤分层特征

研究了章古台地区沙地樟子松人工林不同林龄(10a,20a,35a,50a,60a)不同深度(20cm,40cm,60cm,80cm,100cm,120cm,140cm,160cm,180cm)的土壤含水量变化的分层特征。结果表明:沙地樟子松人工林地各土壤层次水分含量随林龄的不同表现各异。依据土壤含水量的不同将沙地樟子松人工林地土壤层次分为3层,即表层、根系层和稳定层,各林龄的层次分别为:10a林龄林地无明显表层,100cm土层以上为根系层,120cm土层以下为稳定层;20a林龄林地40cm以上为表层,60-140cm为根系层,160cm以下为稳定层;35a林龄林地40cm土层以上为表层,60-100cm为根系层,120cm以下为稳定层;50a林龄林地40cm以上为表层,60-120cm为根系层,140cm以下为稳定层;60a林龄林地40cm以上为表层,60-100cm为根系层,120cm以下为稳定层。     

樟子松人工成熟林凋落物产量及影响因素

樟子松作为北方关键的造林树种,在引种到章古台后,其成熟期提前,养分输入主要依赖凋落物。为了揭示樟子松人工成熟林凋落物产量的变化机理并为林地更新提供科学依据,以辽宁省彰武县章古台镇的樟子松林地为研究对象,对其年凋落物总量、各组分凋落量的月动态以及凋落量的影响因子进行分析。结果表明,进入成熟期后,樟子松人工林凋落总量的月动态呈现双峰型。在5月,各组分凋落量相对均衡;而在10月,凋落总量的绝大多数成分为针叶,占比达到90.86%。在不同林分密度和不同林分生长阶段,针叶均是樟子松凋落物的主要成分,其占凋落总量的比例均超过一半。林分生长阶段和林分密度的差异对凋落总量及各组分凋落量均无显著影响(P>0.05),但随着林分生长阶段和林分密度的增加呈上升趋势。此外,风速是影响枝条凋落量的关键因素,而月平均温度则是影响凋落总量的关键因素,降水量对各组分凋落量的影响较小。在625N·hm^-2条件下,环境因子更能满足樟子松人工林在成熟期的生长需求。     

干旱生境下3种植物叶凋落物分解动态特征

以塔里木盆地胡杨、多枝柽柳、胀果甘草为研究对象,应用凋落袋法,研究叶凋落物分解动态,揭示3种植物叶凋落物在干旱生境下分解动态特征,结果表明:①经过810d分解,胡杨、胀果甘草叶凋落物质量残留率分别为48.93%、38.07%,经630d分解多枝柽柳叶凋落物质量残留率为69.55%,分解时间对胡杨、胀果干草、多枝柽柳叶凋落物残留率均有极显著影响,处理(林窗、林下)对胡杨、胀果干草叶凋落物残留率有显著影响、极显著影响。②处理对3种植物叶凋落物分解系数有显著影响(P<0.05),且分解系数(k)表现为k林窗>k林下,k胀果甘草>k胡杨>k多枝柽柳,经810d分解胡杨、胀果甘草叶凋落物t0.95分别为9.159.48a、6.757.03a,经630d分解多枝柽柳叶凋落物t0.95为13.8215.05a。③受植物种类的影响,分解时间、处理对C、N、P元素释放进程影响不同。3种植物C元素都表现出释放-富积-释放的变化过程,多枝柽柳、胀果甘草叶凋落物N元素在观测期内表现出释放-富积的过程,而胡杨林下则表现出富积-释放-富积的规律,观测期内P元素释放过程与N元素表现出相似的变化规律。④叶凋落物分解系数k值与分解时间、残留量、全氮、全磷、木质素、木质素比氮呈极显著相关(P<0.01),土壤湿度、全碳、C/N均与k林窗、k林下存在极显著差异。干旱区微生境(林下、林窗)的变化对叶凋落物分解有显著影响,凋落物质量与土壤湿度对凋落物分解起主导作用。     

模拟氮沉降对天山云杉凋落叶分解及其养分释放的影响

采用野外模拟试验,通过设计4种氮处理〔CK(对照,不施氮)、LN(低氮,5 kg·hm~(-2)·a~(-1))、MN(中氮,10kg·hm~(-2)·a~(-1))、HN(高氮,15 kg·hm~(-2)·a~(-1))〕,研究了氮沉降对天山云杉凋落叶分解及养分释放的影响。结果表明:1分解24个月后CK凋落叶干重残留率分别是LN、MN和HN的1.04倍、1.16倍和1.23倍,且4种处理间差异显著(P0.05)。CK条件下凋落叶分解50%为4.58 a,分别比LN、MN和HN多0.46 a、0.75 a和1.35 a;相应地分解95%需要的时间分别多2.01 a、3.24 a和5.87 a,说明施氮对天山云杉凋落叶的分解起到了促进作用,且促进作用随着氮沉降量的增加而加大。2从凋落叶月分解速率看,表现为HNMNLNCK,且随着分解时间的延长,4种处理间的差异逐渐缩小。3氮沉降促进了天山云杉凋落叶中木质素和纤维素的分解,同时促进了C元素的释放,增加了N元素的累积,降低了C/N值。     

沙地樟子松人工林土壤氮矿化特征

土壤氮(N)的有效性是沙地林生态系统生产力和稳定性的关键限制因子。本研究以科尔沁沙地樟子松人工林为研究对象,分析测定了10~60 a林龄土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量、氨化速率、硝化速率和N矿化速率的变化规律。结果表明：樟子松人工林土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量,随着不同林龄在10~60 a内表现出增加的趋势,其中10~30 a增幅较小,40~60 a显著提高;随着土层深度增加而减小,主要集中在0~20 cm,呈现出表聚性。不同林龄樟子松人工林土壤氨化速率、硝化速率和矿化速率均随林龄增加而增加,随土层深度的增加而降低,其中0~40 cm土层明显大于40~100 cm。通过双因素方差分析,得出林龄与土层对各矿化指标影响显著。土壤矿化指标与人工林地上樟子松株高、胸径、冠幅以及土壤有机碳、全氮、碱解氮有显著的正相关关系。通过冗余分析(RDA)表明,影响不同林龄土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、全磷、有机碳;影响不同土层土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、碱解氮、有机碳。因此,樟子松人工林能够改善沙地土壤N的有效性,幼龄林和中龄林改善效果较小,近成熟林和成熟林改善效果明显;对表层土的改善效果优于深层土;土壤肥力是影响土壤矿化指标的主要环境因子。     

西藏色季拉山急尖长苞冷杉林生态系统凋落物养分循环研究

西藏森林是中国甚至是世界宝贵的绿色财富,具有丰富的动植物资源,对整个东南亚生态环境具有明显影响。为了有效保护和经营现有森林资源,足够的养分是维护森林生态系统健康与稳定的前提条件,凋落物养分含量高,在养分循环中具有重要的作用。2001年5月13日到8月19日在西藏色季拉山森林生态系统定位站急尖长苞冷杉(Abies georgei var smithii)原始林,6次采用标准地取样与实验室分析法,测定了冷杉地上、地下及林下倒木、枯立木养分含量及其变化,目的是揭示高山森林生态系统养分动态变化规律,为制定森林经营管理决策提供科学依据。研究表明:西藏色季拉山冷杉原始森林生态系统凋落物是养分循环的重要贮藏库,主要由地上凋落物、地下凋落物及倒木组成。不同月份、不同层次的地上凋落物分解速度有很大差异,其养分归还量、富集程度也有很大不同。与地上凋落物相比,地下凋落物中除Fe元素外,各元素的年归还量均较高,尤其是N、P、Mn元素。倒木养分元素总含量较少,以未腐倒木含量较高。     

干旱荒漠条件下残茬分解特征和养分释放的研究

以大豆秆为材料研究了荒漠生态条件下残茬的腐解率、腐解物的有机C、N和K的含量、养分释放率和C/N比的变化。结果表明:残茬的累积腐解率和有机C的分解率随腐解时间的延长呈上升的趋势,0～1.5个月和1.5～3个月残茬腐解率分别达19.7%和18.5%,0～1.5个月和1.5～3个月残茬有机C的分解率均为19.2%;腐解残留物的有机C、N和K的含量存在不同的变化,有机C的含量变化不大,N的含量则是先逐渐上升,6个月后基本不变,K的含量前1.5个月迅速下降,1.5～3个月缓慢下降,然后基本不变;整个腐解过程是N的固定过程,N的释放量和释放率均为负值,K的释放集中在前1.5个月,释放率达75.8%;腐解残留物的C/N比先迅速下降,6个月后基本不变,最终为35.9。     

科尔沁沙地不同环境条件下植物叶凋落物CO2释放研究

采用可以有效控制环境因子的室内土壤培养试验,对不同生境土壤、土壤水分及温度作用下叶凋落物释放CO2的情况进行了初步研究。结果表明:①在培养的前4 d,土壤水分含量越高,叶凋落物释放CO2的速率越快;而从整个培养期来看,沙地中较低的含水量对叶凋落物释放CO2的速率无显著的影响。②在流动沙地和半流动沙地的生境中,凋落物释放CO2的总量高于丘间低地和固定沙地。③叶凋落物释放CO2速率与环境温度呈显著的正相关(F=0.7316,P<0.01)。在10℃,20℃以及30℃条件下,CO2的释放速率均较为平稳,而在40℃时0~16 d呈现出明显逐步加快的趋势,在17~24 d则缓缓下降并趋于平稳。     

典型草原不同放牧强度凋落物的持水能力

探讨草地凋落物对草地水文功能的影响,在内蒙古典型草原对不同放牧强度的草地凋落物的持水能力进行了测定。结果表明:随着放牧强度的增加,草地凋落物的持水量呈现先增加后降低的趋势,重度放牧下草地凋落物的持水量仅为108g/kg,比中度放牧区的持水量1971.57g/kg降低了95%,这是凋落物组成成分差异的结果,凋落物的吸水速率和浸泡时间的回归分析表明,二者之间具有明显的相关性,回归方程分别为:对照区:Y=738.1X-0.656;轻度放牧区:Y=1569.3X-0.665;中度放牧区:Y=2650X-0.715;重度放牧区:Y=162.38X-0.563。