全球变化背景下森林凋落物分解研究进展

论述了森林凋落物的分解，森林凋落物分解的影响因素，以及全球变化对森林凋落物分解的影响，对具体国内现阶段进行的研究进展进行了探讨，综述了目前的研究进展，并进行了必要的研究展望，以期为后续研究提供理论基础。     

氮沉降对凋落物分解的影响研究进展

过去几十年的人类活动增加了陆地生态系统的氮输入量,对凋落物分解的影响有促进、抑制和没有影响3种情况。凋落物的基质质量影响凋落物的分解,其中木质素、纤维素、酚类物质、N浓度、P浓度、C/N比、C/P比、木质素/N比具有重要作用。人类活动引起的全球变化,如CO₂增加、温度上升和降水变化,影响了氮沉降的速率和凋落物分解。未来氮沉降对凋落物分解的研究热点包括加强氮沉降对热带与亚热带森林凋落物和阔叶树种凋落物分解影响的研究,氮沉降对凋落物分解影响研究的长期化,采用13C同位素研究凋落物分解,注重凋落物分解对氮沉降与大气CO₂浓度升高、气候变暖、降水变化、紫外线辐射增强、P沉降交互作用响应的研究。     

森林凋落物分解研究进展

系统评述森林凋落物的分解过程、凋落物分解及养分释放的影响因素、分解研究的方法等.森林凋落物的分解既有物理过程,又有生物化学过程,一般由淋溶、自然粉碎、代谢作用等共同完成.凋落物分解过程先后出现分解速率较快和较慢2个阶段,元素迁移一般呈现淋溶-富集-释放的模式.凋落物分解主要受气候、凋落物性质、微生物和土壤动物的影响,气候是最基本的影响因素,常用实际蒸散(actual evapotranspiration简称AET)作为指标.凋落物分解速率呈明显的气候地带性,与温度、湿度等紧密相关.从全球尺度来讲,凋落物质量对分解速率的影响处于次要地位,但在同一气候带内因AET变化较小,则起了主导作用.N、P和木质素浓度、C/N、C/P、木质素与养分比值是常见的凋落物质量指标,其中C/N和木质素/N最能反映凋落物分解速率.凋落物化学性质对其分解的影响作用又与分解阶段有关.凋落叶中N、P、K初始浓度高使得初期分解较快,而后期分解放慢.土壤理化性质及微生物区系也将不同程度地影响凋落物分解.尼龙网袋法(litter bag method)操作简单,是野外测定森林凋落物分解速率最常用的方法.除此之外,缩微试验也得到了广泛应用.目前普遍采用的衡量凋落物分解速率大小的指标主要有CO2释放速率、凋落物分解系数(k值)及质量损失率.在此基础上提出了指数衰减、线性回归等模型来模拟凋落物分解过程.尽管对凋落物分解在森林生态系统C、N、P循环、土壤肥力维持等方面已进行了较深入的研究,但未来研究应侧重以下方向:长期的定位观测;采用相对统一的研究方法,获得可比性强的数据进行综合;深化凋落物分解机理研究;探讨全球气候变化对森林凋落物分解的影响;评价营林措施(如林分皆伐、造林、施石灰和肥料等)对凋落物分解与养分释放的调节作用.     

森林凋落物分解过程中酶活性研究进展

凋落物的分解是生态系统养分循环的重要过程.森林凋落物和土壤中的酶在森林凋落物分解过程中起着重要的作用.本文对森林凋落物分解过程中酶活性的测定方法及影响因素进行了综述,结论为:提取技术的不断提高使得对森林凋落物分解过程中的酶进行定量测定及精确测定其活性成为可能;森林凋落物分解过程中的酶活性受生物因素、非生物因素及凋落物自身化学组成的影响;微生物群落是影响酶活性的主要生物因素,土壤有机质、温度和湿度等是影响酶活性的重要非生物因素;对凋落物分解与酶系统相互作用机制的研究将成为凋落物分解过程中酶活性研究的一个发展趋势.     

森林凋落物分解研究进展

森林凋落物是森林生态系统内地上植物组分产生并归还于地表,作为分解者的物质和能量来源,来维持生态系统功能的有机质总称。凋落物分解包含凋落物粉碎、淋溶和有机物的分解代谢3个过程。C/N、木质素含量等是影响凋落物分解的主要指标因素,凋落物的质量等内部因素与气候等外部因素共同影响着凋落物分解。凋落物分解是森林生态系统中养分归还的主要途径,是森林生态系统物质循环、能量流动的重要环节。对凋落物分解动态过程的研究可以帮助当地合理的、因地制宜的种植相关树种,有效的调节并提高林木的生长效率,并为维持土壤肥力,增强土壤的养分可利用性提供保障。     

森林凋落物分解与酶的相互关系研究进展

森林凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量流动的重要环节,凋落物通过分解向土壤释放有机物和养分元素,对林地肥力的维持具有重要意义。凋落物分解受到一系列物理和化学因素的影响,主要包括气候、凋落物自身性质和土壤生物等。凋落物和土壤中的酶是凋落物分解过程的重要参与者,其在森林生态系统物质循环和能量流动过程中扮演着重要角色。文中评述了酶的种类和酶活性与凋落物分解的关系及凋落物层次、多样性和分解产物与酶的关系,简要概述了酶活性的测定方法,为深入研究凋落物分解机理及其在森林可持续经营中的作用提供参考。     

森林凋落物分解的影响因素

森林凋落物的分解与森林生态系统的物质循环有着密切的联系.凋落物的分解在很大程度上受制于凋落物自身基质质量这一内在因素,而树种、生长阶段以及养分再吸收率的差异使得凋落物的基质质量会有所不同,且森林病虫害也能影响凋落物的基质质量,从而间接影响凋落物的分解.此外,一些外在因素,包括气候条件(温度、光照、降雨)、立地条件(土壤肥力、海拔、坡向)和生物条件(土壤微生物、土壤动物)等也会改变凋落物的分解程度和向土壤释放养分的速率.本文论述了以上这些因素和凋落物分解的关系,为森林生态系统养分平衡研究提供依据.     

凋落物分解模型研究进展

森林凋落物分解模型的研究经历了一个由简单到复杂的过程,从最初的对凋落物失重率的简单描述到广为人知的单指数分解模型,随着对凋落物分解研究的深入,双指数模型、三指数模型也应运而生。国外大部分的研究都集中于欧洲温带森林、北方森林。国内的研究也正在经历一个应用、改进和开发的过程,目前还主要处在应用和改进的阶段。为了准确预测森林生态系统尤其是在全球气候变化背景下C等元素的动态,急需建立适合于我国各类森林生态系统凋落物分解模型。本文回顾了各个历史时期出现的重要模型并进行了简单的分类和评述。     

森林凋落物研究开展

凋落物对维持森林生态系统功能、物质循环和能量流动方面起着重要作用。特别是在陆地生态系统中,90%以上的地上部分净生产量是通过凋落物的方式返回地表。本文在介绍森林凋落物作用和意义的基础上,阐述了凋落物分解过程及机理,主要介绍了影响凋落物分解的主要因子:气候(温度、湿度)、基质(C/N、C/P、木质素等)、土壤(土壤水分、地表温度和土壤pH等)和生物因子(土壤动物、土壤微生物)等,在此基础上对凋落物研究方法、手段及内容进行了展望。     

北亚热带6种森林类型凋落物分解过程中有机碳动态变化

运用凋落物野外分解模拟实验的方法,对北亚热带地区6种主要森林类型凋落物分解过程中有机碳的变化进行了研究,结果表明:(1)6种土地利用类型森林凋落物分解过程中,有机碳相对含量在分解初始阶段都呈现增加的趋势,表现为凋落物有机碳相对含量的积累过程;分解开始的第3～4个月后,凋落物有机碳相对含量下降;经过1 a的分解周期以后,粗放经营毛竹林凋落物有机碳相对含量变化最大,下降11.7%;(2)集约经营毛竹林凋落物有机碳数量从分解开始就减少,而其它几种类型分解初期有机碳数量都表现一个净积累的过程,然后才逐步释放;经过1 a分解周期以后,粗放经营毛竹林凋落物53.8%的有机碳净释放;凋落物有机碳释放速率由高到低的顺序为:粗放经营毛竹林、早竹林、杉木林、天然次生林、集约经营毛竹林、马尾松林;(3)6种土地利用类型森林凋落物在分解过程中,有机碳剩余率随时间变化的模型都极其显著地符合分解指数模型,因此都可以用指数方程表达;(4)影响凋落物分解的环境因子所发挥的作用不尽相同,凋落物的分解速率和温度之间呈现显著的正相关关系.     

Effects of litter quality and climate change along an elevational gradient on litter decomposition of subalpine forests,Eastern Tibetan Plateau,China

Temperature and freeze-thaw events are two key factors controlling litter decomposition in cold biomes.Predicted global warming and changes in freeze-thaw cycles therefore may directly or indirectly impact litter decomposition in those ecosystems. Here, we conducted a2-year-long litter decomposition experiment along an elevational gradient from 3000 to 3600 m to determine the potential effects of litter quality, climate warming and freeze-thaw on the mass losses of three litter types [dragon spruce(Picea asperata Mast.), red birch(Betula albosinensis Burk.), and minjiang fir(Abies faxoniana Rehd. et Wild)]. Marked differences in mass loss were observed among the litter types and sampling dates. Decay constant(k) values of red birch were significantly higher than those of the needle litters. However, mass losses between elevations did not differ significantly for any litter type.During the winter, lost mass contributed 18.3–28.8 % of the net loss rates of the first year. Statistical analysis showed that the relationships between mass loss and litter chemistry or their ratios varied with decomposition periods. Our results indicated that short-term field incubations could overestimate the k value of litter decomposition.Considerable mass was lost from subalpine forest litters during the wintertime. Potential future warming may not affect the litter decomposition in the subalpine forest ecosystems of eastern Tibetan Plateau.     

火干扰对森林凋落物分解的影响研究进展

分解和火干扰是森林凋落物养分循环的重要生态过程。缓慢的凋落物分解速率会促使凋落物的累积，从而导致林火发生的概率大幅提升。火干扰会在短时间内对凋落物载量、厚度以及自身的化学组成产生较大的影响，同时对凋落物分解也会有较长时期的动态影响，可能需要几年或几十年恢复到火前的分解速率。通过查阅大量相关文献，文中从火干扰对森林凋落物分解的直接影和间接影响出发，阐述火这一干扰因子在森林凋落物分解过程中发挥的作用。并针对目前研究中存在的问题，提出今后的相关研究应从以下3个方面实现突破：1）加强火后不同恢复年限对森林凋落物分解动态变化的影响研究；2）探究火干扰后采取不同的森林恢复方式对凋落物分解的影响；3）了解火后副产物-黑碳在森林凋落物分解过程中的作用。基于这些综述，可为更好地理解和探索火干扰对森林凋落物分解的影响机制提供借鉴，以推动该领域的发展。     

湿地挺水植物凋落物分解研究概述

挺水植物凋落物的分解会对湿地水质产生一定程度的影响。文中从挺水植物凋落物分解的研究方法、凋落物分解速率和元素释放以及分解与水体营养化水平的相互关系等几个方面,分析了挺水植物凋落物的分解特征。指出除了传统的分解袋法之外,一些新的技术和方法如近红外反射光谱（NIRS）法、同位素13C和15N示踪法也应用到植物凋落物的分解研究中;不同挺水植物凋落物的分解速率是不相同的,分解速率的不同致使凋落物元素释放的不同,且在分解过程中受到挺水植物凋落物特性和外界环境的影响。还分析了挺水植物凋落物独特的分解方式——立枯分解,指出挺水植物凋落物的分解可能会对水体造成二次污染,且不同植物的影响也是不同的。为了更好地保护环境,进一步提高水体质量,提出对挺水植物凋落物采取的相应措施,包括在植物生长末期清除部分植物凋落物,减少对水体的影响。还展望了今后在该领域研究的重点。     

从市场主体角度探析森林碳汇市场发展

森林碳汇市场的主体包括需求者、供给者和第三方独立认证机构.文章从目前全球变暖的大背景下森林碳汇市场的主体构成状况,即较高的交易成本,缺乏流动性,不合理的市场竞争3个方面阐述了森林碳汇市场主体对森林碳汇市场的影响.提出了建立适合市场状况的交易体系,培育国内需求市场,积极发挥政府的监管和引导作用等对我国发展碳汇市场的建议.     

温室效应、全球变暖与林业

本文综述了当前受到国内外普遍重视的全球变暖和气候变化以及与林业有关的问题。简要介绍了目前对森林在全球碳平衡中的作用, 气候变化可能对林业的影响, 以及林业对策的研究现状和展望。     

Deposition of litter and nutrients in leaves and twigs in different plant communities of northeastern Mexico

Studies on litterfall and decomposition provide estimations of decomposition rates of different ecosystems.This is key information to understanding ecosystem dynamics and changes in a scenario of global warming.The objective of this research was to assess litterfall production,the potential deposition of macro and micronutrients through leaf and twig fall as well as macronutrient—use efficiency in three forest ecosystems at different altitudes: a pine forest mixed with deciduous species(S1); a Quercus spp.forest(S2); and,a Tamaulipan thornscrub forest(S3).Total annual litterfall deposition was 594,742 and 533 g m~(-2) for S1,S2 and S3.Leaf litter was higher (68%) than twigs(18%),reproductive structures(8%) or miscellaneous material(6%).Micronutrient leaf deposition was higher for Fe followed by Mn,Zn and Cu.Macronutrient leaf deposition was higher for Ca followed by K,Mg and P.Even though P deposition in leaves and twigs was lower than other macronutrients,its nutrient use efficiency was higher than Ca,Mg or K.Altitude and species composition determine litter and nutrient deposition,with higher values at mid-altitudes(550 m).Altitude is an important factor to consider when analyzing litter production as well as nutrient deposition as shown in this study.Litter production and nutrient deposition are expected to change in a scenario of global warming.     

森林凋落物分解过程中糖类组成变化的研究

本文报道了实验室条件下,森林枯叶分解过程中土壤有机质糖类的变化。结果表明,森林有机残体在土壤分解过程中,除了一部分有机残体被分解外,还有一部分存在于土壤中,属于腐殖质的糖类化合物参与分解,并进行更新。后者的量取决于枯叶本身的组成。其次,当有机残体分解朝向腐殖质化进行时,属于微生物来源的岩藻糖、核糖、鼠李糖和半乳糖所占的百分比,腐殖质部分中的要比非腐殖质部分中的高,而属于植物来源的木糖、阿拉伯糖所占的百分比则腐殖质部分中的要比非腐殖质部分中的低。     

安徽省青阳县栎类阔叶林乔木层固碳效益研究

森林是重要的陆地生态系统,在应对全球气候变化中扮演着重要的角色。森林碳汇指森林等吸收并储存CO：的多少,或者吸收并储存CO2的能力。森林碳汇对降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖具有十分重要的作用。目前国内有关森林碳汇的计量方法主要有蓄积量法、生物量法和基于蓄积量法、生物量法的生物清单法。对于生物量一碳储量转换因子...     

韩国森林火灾及其防控对策

全球气候持续变暖对世界森林火灾动态与格局产生了重要影响, 如何采取有效措施应对森林火灾已成为各国政府关注的热点问题。文中分析了韩国森林火灾的动态特征及其相应的发生背景, 介绍了韩国森林防火的组织管理机构、科学及教育机构以及不同时期的防控对策, 提出了对我国森林防火的几点启示, 以期提高我国森林火灾的防控能力。