长白山地区阔叶红松林主要树种伐根分解过程研究

【摘要】： 长白山阔叶红松林择伐后,林中遗留下大量的伐根,改变了阔叶红松林的环境和结构。伐根在漫长的分解过程中,也逐渐释放出各种营养成分,不断影响着伐根周围土壤的养分变动,从而构成了阔叶红松林养分库的组成部分。目前国内外关于伐根分解过程的研究很少,相关研究大多集中在地上的伐桩分解或地下的细根分解,将伐根分解过程中的真菌动态与其养分、粗纤维等结合起来进行研究的则更少。要全面说明伐根分解过程,不仅需要其重视地上,也要重视地下部分。为填补这一研究领域的空白,我们对长白山阔叶红松林主要树种伐根的分解过程进行了研究。并首次将伐根上木材分解真菌的活动动态与伐根的养分动态等结合在一起进行说明,为补充和完善森林生态系统的养分循环研究做了铺垫。 我们选取了长白山阔叶红松林中有代表性的几种主要树种:红松、白桦、水曲柳、山杨,对其分解过程中,伐根上着生的大型真菌的动态,以及红松、白桦、水曲柳三个树种在分解过程中伐根养分(N、P、K、有机质、C/N等)、粗纤维、样品密度的时空变化及伐根周围土壤中主要养分(N、P、K、有机质)的时空变化情况进行了调查和测定,从而描述了阔叶红松林中代表性树种的分解过程。 在伐根的分解过程中,木材腐朽真菌是主要的分解驱动者,对伐根上大型真菌的动态变化的研究有助于从根本上说明伐根的分解过程。研究结果显示,不同树种伐根的分解过程不同,其分解时间不仅受环境因素的影响,也与伐根自身的物质组成特点相关。材质较硬的耐腐树种红松、水曲柳伐根分解时间较长,而材质软的不耐腐树种白桦、山杨等则分解时间较短。分解时间为红松水曲柳白桦山杨。 伐根上的大型真菌主要是担子菌的伞菌目和非褶菌目,子囊菌也有一些。调查显示真菌对所寄生的伐根具有一定的选择性,这是和不同真菌的酶活动不同相关的。阔叶树上的分解真菌多为多孔菌科,而针叶树红松上的分解真菌多为伞菌目的白蘑科和侧耳科。在所调查的12年分解时间内,红松伐根上的真菌种类有经过竞争淘汰而聚集的趋势,真菌类群随分解时间的增加而逐渐减少,真菌数量却随分解时间的增加而不断增加。白桦伐根在分解初期,真菌类群多,数量也多,到后期经过竞争,真菌类群比较集中,数量也有所降低。因此白桦伐根在12年时间内可以分解掉大部分。水曲柳伐根的分解在12年中变化不大,真菌数量稳定,但是在10年左右出现种类的繁荣期。山杨分解的高峰时期为5年,而后真菌数量种类逐渐下降,到12年时真菌类群和数量都降到最低。 对伐根上大型真菌的影响因子调查显示,伐根上真菌数量与桩径呈正相关,与光照和分解时间呈负相关,不同树种显著性不同。 对伐根养分流失及粗纤维分解状况的测定显示,这些指标的变动过程与伐根上真菌的活动性有一定的吻合。结合这些数据进行研究,可以看出,伐根的断面是真菌活动最为强烈的地方,也是分解活动最为强烈的部位之一。分解从和地下的细根部分开始,遵循由上至下,由外至内的顺序。但是地下的粗根部分的分解程度明显弱于顶部伐桩断面部分的分解。伐根边部的分解速度要高于心部。接近地表部分的心部分解最慢。