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《西北农林科技大学》 2011年
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秦岭林区油松、锐齿栎林凋落叶分解及其凋落物储量动态研究

何帆  
【摘要】:森林凋落物是指森林生态系统内由生物组分产生并归还到林地表面,通过分解者对其进行物质和能量的转化,维持生态系统内部物质循环的所有有机物质的总称。凋落物对森林生态系统的物质循环、能量流动、森林群落更新以及森林水源涵养、水土保持方面都有着较大的影响。 本研究对秦岭林区天然次生油松Pinus tabulaeformis和锐齿栎Quercus aliena. var. acuteserrata林凋落物的储量及其分解状况进行系统研究,对于深入研究和阐明锐齿栎、油松林生态系统的物质循环和养分永续利用途径具有十分重要的意义;可为土壤肥力及林分生产力的维持、森林健康经营管理、天然林保护以及该地区森林资源的有效利用等提供理论和实践依据。 研究结果表明:(1)锐齿栎新鲜凋落叶N、P含量均大于油松,两种凋落叶化学性质存在显著性差异(P0.05)。油松新鲜凋落叶的C/N、C/P、粗纤维/N大于锐齿栎,差异性极显著(P0.01)。油松、锐齿栎凋落叶分解均呈现出明显的季节性和阶段性特征,凋落叶前1 a干物质损失率分别达到25.20 %和43.77 %,第2 a的干重损失率只有16.20 %和25.33 %。在两个试验年度中6~9月都为凋落叶的迅速分解期,在其它月份保持了较为平稳的分解速度。分解第1 a的6~9月4个月中,油松和锐齿栎凋落叶失重率都在20 %以上,锐齿栎凋落叶失重率最大,为28.97 %,油松凋落叶也达到20.12 %。分解2 a后油松凋落叶的干物质残留率大于锐齿栎,差异显著(P0.05)。根据Olson分解指数模型,对凋落叶分解95 %被分解所需时间进行的估测结果显示,锐齿栎凋落叶为5.43 a,油松凋落叶为9.87 a。 (2)锐齿栎、油松凋落叶C剩余百分率与凋落叶和N、P剩余百分率之间具有显著的二项式回归关系(锐齿栎凋落叶P剩余百分率除外),与凋落叶C/N、C/P呈显著的线性相关关系。将油松凋落叶分别放置于油松林和油松锐齿栎混交林内进行分解,针阔混交林中放置的油松凋落叶分解速率和N、P、C养分释放速度都较油松林中放置的凋落叶更快,在两种林分中分解差异显著(P0.05)。 (3)通过模拟不同温度环境下锐齿栎凋落叶的分解实验表明,25℃温度条件下凋落叶分解和N、P释放速率最高,35℃次之,而15℃环境中凋落叶分解和N、P释放速度最慢。并且当处于25℃的温度环境中时,土壤补充N、P最为迅速,分解90天后,土壤N、P含量分别从3.41 g·kg-1和0.29 g·kg-1上升到了4.61 g·kg-1和0.58 g·kg-1,其他两种温度环境下土壤N、P含量的补充相对缓慢。 (4)锐齿栎林年凋落量、凋落物养分含量、养分年回归量均大于油松林,差异性显著(P0.05)。油松林凋落物储量为30 472.31 kg·hm-2,是锐齿栎的3.4倍,凋落物层N、P、C储量也高于锐齿栎林,两种林分凋落物储量及其养分储量差异均极显著(P0.01)。油松林内凋落物储量较高主要是油松凋落物较慢的分解速率导致的大量凋落物在林内累积所造成的。 (5)锐齿栎和油松林死木质残体储量分别为31 649.33、9 430.75 kg·hm-2。就CWD组成而言,锐齿栎林枯立木和倒木所占的比例基本为1,而油松林中枯立木占据CWD总储量的85.65 %,倒木只占CWD总储量的14.35 %。 (6)油松、锐齿栎林细根在分解2 a后,锐齿栎干重残留率和N、P残留率均小于油松细根,差异显著(P0.05),说明锐齿栎林细根分解速率和养分释放速率均大于油松细根。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S714

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