森林凋落叶分解受不同来源土壤和植物生长的影响

【摘要】：凋落物分解在物质循环中占有很重要的地位,既与植物必需养分的循环有关,又与影响温室效应的碳循环有关,以往的资料多注重于微生物、土壤动物等对凋落物分解研究,而土壤和植物生长(活体根)的作用则很少有研究,本课题将涉及:植物的根系活动是否能够促进凋落物的分解;南北方土壤对凋落物分解影响是否不同;以及凋落物分解动态、有机和无机成分的变化等。 本研究在中国农大植物营养系玻璃温室进行,采用网袋法和根袋法,研究凋落叶分解动态以及受土壤、外源养分及植物生长的影响。 在网袋法试验中,凋落叶为西双版纳植物园原始林和次生林新鲜混合落叶,土壤为北京百望山人工林、西双版纳植物园原始林和次生林的上层(0～2.5cm)、下层(2.5～7.5cm)土壤。用网孔1mm的尼龙网袋装20g凋落叶,将网袋埋于盛土的盆钵中,分为种植物和不种植物两个处理。其中又分为:(Ⅰ)0～90天的未补充营养液试验,试验结果为:①凋落叶的残余量、碳和纤维素含量随试验的进行而逐渐减少,木质素含量略有减少;②凋落叶N、Ca、Mg、Mn、B浓度上升,P略有上升,K、Fe下降;③次生林上层土壤最利于凋落叶的分解,而原始林下层最不利于凋落叶的分解,上层土壤较下层土壤更利于凋落叶的分解(北京人工林相反);④不种植物比种植物更利于凋落叶的分解。(Ⅱ)0～120天补充营养液的试验,结果发现:①凋落叶有机成分和无机成分变化与试验(Ⅰ)相似,但与试验(Ⅰ)相比,营养液对种植物和不种植物的有机成分的分解分别表现抑制和促进,对矿质养分的释放或累积表现促进;②与试验(Ⅰ)相比最利于凋落叶分解的不是西双版纳次生林上层土壤而是北京人工林上层,分解最慢的仍是西双版纳原始林下层;③植物对凋落叶分解的作用与试验(Ⅰ)同。 根袋法试验的地点、处理同上,不同的是:凋落叶取自北京人工林,粉碎过1mm筛后,取200g装入400目尼龙根袋,根袋竖直植入土中,上部敞口可种植物;土壤为中国农业大学科学同试验田的0～10cm表土。结果为:除木质素含量略有增加、Fe浓度增加、Mn浓度下降外,其它有机成分利无机成分变化与网袋试验相似。植物生长对凋落叶分解的表现为:0～90天未补充营养液的试验中,与对照相比,种植物促进了凋落叶的分解;0～120天补充营养液的试验中,对凋落叶分解速率的影响由种植物对照趋变为种植物对照。 通过网袋试验的(Ⅰ)、(Ⅱ)和根袋试验的第90天凋落叶干重数据比较得出:①种植物的处理均显示:补充营养液抑制了凋落叶的分解:②不种植物的处理均显示:补充营养液促进了凋落叶的分解。 土壤性质也发生了变化:有机质第一个月下降,以后种植物的略有增加,不种植物的继续下降;土壤全氮变化不明显,主要受有效氮影响;有效氮含量下降:有效磷、钾在不种植物的土壤中累积,在种植物的土壤中有效钾明显下降:种植物处理的土壤有效铁含量升高,不种植物的则下降;种植物的土壤有效钙的含量高于不种植物的;在相同的水热条件下,南方土壤的有效钙升高,北方土壤有效钙做淋溶而含量下降;土壤有效镁在几种处理中部上升。 时间和气候对以上的变化也起着重要作用,培养期间,6月份和8月份分解量较大,7月份分解量最少。