枫香人工林凋落物分解速率及其对土壤养分的影响

【摘要】：枫香是我国亚热带地区优良速生落叶阔叶树种,适应性强,是一种上等的用材树种。本文对枫香人工林凋落物分解速率及其对土壤养分的影响进行研究,为进一步深入了解其生物学和生态学特性、人工林生产力进程、提高枫香的经营和管理等提供科学依据。 结果表明,凋落量月变化分布不均匀,凋落物总量的季节变化为冬秋春夏。月凋落量量范围是112.700～615.787kg·hm-2。样地均处于阳坡,水热状况较好,群落结构稳定,所选树种的凋落物现存量具有代表性,其凋落物层现存量未、半分解层2465.700 kg·hm-2、已分解层1095.086 kg·hm-2。大量元素在凋落物中含量大小排序为NCaKMgP。凋落物各养分含量月变化规律性不明显,但仍然呈现出一定的趋势。N、P元素5-7月份含量达到高峰,最高值分别为16.040 g·kg-1和0.474g·kg-1。有机碳含量月变化比较平缓,其含量变化范围为4.275-5.32 g·kg-1。春季多雨,因降雨淋溶或离子交换作用而使凋落物中K元素含量在该时间段含量偏低,其高峰值出现在11月份为5.291 g·kg-1。Ca、Mg元素在1月份达到最大值,含量分别为14.956 g·kg-1和3.152 g·kg-1。凋落物微量元素含量较高,变化幅度也较大,含量大小顺序是MnFeZnPbCuNiCoCd, Mn元素含量远远高于其它微量元素含量。 根据Olsen(1963)提出的指数衰减模型Xt=X0e-kt进行修正,得到枫香人工林凋落物分解残留率随时间的指数回归方程为y=1.0033e-0.0017t。从而估算凋落物分解的半衰期和周转期分别是409.800天和1764.100天。 在凋落物分解过程中,N元素主要是通过有机物腐解矿化后释放,迁移较慢,N含量在整个分解过程中呈现出前期逐渐上升,而后迅速下降,后期又稳中有升的变化规律。N主要以有机物形式存在,需经微生物降解后才能大量释放.凋落物在分解过程中,其所含的有机碳逐渐释放到土壤中,对土壤有机质含量的提高有一定作用,有机碳含量最低值3.659 g·kg-1。P与N元素的含量变化规律基本相似。K元素从初始状态开始分解速率较快,之后该元素含量变化相对稳定,含量偏低。因此,当叶凋落物返回地表后,首先因淋洗作用而大量返还给林地。Ca元素、Mg元素含量变化幅度不大,与转移的N、P元素格局相反。 在凋落物分解过程中各种微量元素的释放速率有很大差异。凋落物微量元素含量较高,含量大小顺序是MnFePbZnCuNiCoCd, Mn元素含量远远高于其它微量元素含量。 在凋落物分解过程中,土壤均呈酸性,pH值变化波动范围在4.0-4.5之间。土壤有机质与N元素的变化趋势基本相同,土壤N与土壤有机质呈正相关(1=0.901,p=0.014),土壤P元素的含量不高,变化规律不明显,它与土壤中全N含量变化模式有较大区别。土壤中P素的基本来源是成土母质和一部分有机质的分解矿化,含量变化范围在0.455～0.667 g·kg-1.K元素含量变化范围为0.966～4.778 g·kg-1。Ca元素、Mg元素变化幅度相对不大.土壤微量元素含量由大到小排列是Fe Mn Zn PbNiCuCoCd。Fe元素含量最高,达5580.797 mg·kg-1 枫香人工林土壤中大量元素的含量从3月开始递增,增至5月份各自再呈不同规律变化。A层各种大量元素的变化与凋落物中大量元素的变化不存在显著的相关关系。土壤微量元素含量变化趋势与凋落物微量元素含量变化趋势基本相反,且变化幅度较小。当土壤的微量元素含量高时,凋落物的微量元素含量低,反之亦然,这说明土壤的微量元素含量较容易受到凋落物分解的影响。夏季由于植物体各生命活动旺盛,根系吸收的微量元素多,所以夏季土壤微量元素含量降低。 本研究的创新点是较系统的研究了枫香人工林凋落物分解速率的变化规律,为枫香人工林的经营管理提供了基础数据；首次较系统研究枫香人工林凋落物分解对土壤养分的影响,并对数据进行探讨、比较和总结。

【关键词】：枫香人工林 凋落物分解 土壤养分 影响
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S714
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