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安徽肖坑常绿阔叶林优势种凋落物量及养分季节动态的研究

王陆军  
【摘要】: 凋落物作为养分的基本载体,在养分循环中是连接植物与土壤的“纽带”。因而在维持土壤肥力,涵养水源,促进森林生态系统正常的物质循环和养分平衡方面,凋落物有着特别重要的作用。植物对其生长环境的适应策略是多种多样的,养分利用效率反映了植物对养分的利用状况,提高养分利用效率是植物适应养分贫乏生境的重要机制之一。显然,在相同的土壤养分条件下,养分利用效率高的植物能充分利用比较有限的养分来与其它物种竞争,因此,通过提高养分利用效率来生产更多的生物量很可能是植物适应养分贫瘠环境的一种重要竞争策略。本研究主要是对安徽肖坑常绿阔叶林中四种优势树种的养分利用效率、养分动态变化、凋落物量、凋落物组成、凋落物的节律及植物叶片氮磷计量比以及林下植物养分动态等进行了研究,试图寻找出一些它们的某些生理特征及规律,希望能为此地区的树木的生长、树木的培育提供些参考依据,并且能为一些研究亚热带常绿阔叶林的学者们提供些基础性的数据。 研究结果如下: 1.凋落物量 肖坑亚热带常绿阔叶次生林地处亚热带,根据三年的观测,年凋落量变化范围为6.91~9.85 t·hm~(-2),年均凋落量为8.61t·hm~(-2),变化幅度较大,变异系数为17.69%。 2.凋落物组成 肖坑亚热带常绿阔叶林凋落物中凋落叶占有绝对优势,年平均凋落物的百分组成为:枯叶占60%,枝皮占19%,花果占16%,杂质占5%。 3.凋落物凋落特征 3年的观测结果表明,肖坑地区的常绿阔叶林具有明显的凋落节律,季节动态为双峰型。不同年份里,凋落物量出现高峰的月份不完全相同,但是大体是一致的。第一个高峰出现在雨季后刚开始的4、5月份,第二个高峰会出现在7、8月份里。从年均凋落物量的节律来看,肖坑地区的常绿阔叶林凋落物的凋落特征是第一个高峰出现在4月份,第二个高峰出现在7月份,凋落物量最少出现在1月、2月份。 4.主要优势种叶凋落量特征 四种优势种叶年凋落量占叶凋落总量的比例范围为79.3%~83.2%,从年均各个优势种叶凋落量占叶凋落总量来看,甜槠占绝对优势,达到41.7%,其次是石栎22.2%,最后依次是苦槠和青冈分别为10.1%、7.3%。 甜槠的叶凋落物量出现多个高峰与其它三种优势种差别很大,甜槠的叶凋落量属于不规则类峰型,与叶的总凋落量月变化模式相似,说明其对叶凋落物量季节动态格局的形成起主导作用。苦槠叶凋落量属于单峰型,青冈叶凋落量属于双峰型,石栎叶凋落量属于双峰型。 5.凋落物叶的年养分归还量 在不同季节里,各个养分元素归还量不相同。甜槠、苦槠、青冈和石栎的落叶五种养分元素总的养分年归还量大小分别为5.870 kg·hm~(-2)、1.018 kg·hm~(-2)、1.547 kg·hm~(-2)、3.200 kg·hm~(-2)。甜槠、苦槠、青冈和石栎叶的各个元素养分年归还量表现了相同的顺序,大小都为:NCaKMgP。 6.林下植被主要种叶的养分浓度季节动态 在不同季节里,老鼠矢、木姜子、乌药、杜鹃、毛花莲蕊茶的各个营养元素季节动态性较强,而且在不同季节的变化规律并不一致,不同植物季节显著差异性也不一致。 7.四优势树种新鲜及凋落叶养分浓度季节动态 甜槠、苦槠、青冈、石栎鲜叶中不同养分元素含量差异性明显,并且同一树种的同一养分元素在不同的季节中亦有差异,呈现出明显的季节变化。从各养分浓度平均值来看,甜槠和苦槠鲜叶中的养分浓度高低的顺序均为:N K _Ca _Mg P;而青冈和石栎鲜叶中的养分浓度高低的顺序表现为:N _Ca K _Mg P。四树种落叶中的养分浓度大小顺序都表现为:N _Ca K _Mg P。在鲜叶与落叶之间,除_Ca外,N、P、K、_Mg都呈现出养分转移或回流的现象。 8.四种树种养分利用效率的季节动态 同一树种同种养分元素在不同的季节养分利用效率不一致,并且不同树种同种养分元素之间的利用效率也存在差异。从整个一年中的养分利用效率平均值来看,N、P的利用效率的大小呈现为甜槠石栎青冈苦槠;K的利用效率呈现为青冈石栎苦槠甜槠; Ca的利用效率呈现为甜槠苦槠青冈石栎;Mg的利用效率呈现为石栎苦槠青冈甜槠。 不同树种各养分元素之间的利用效率的相关性中,只有NUE_(Ca)和NUE_(Mg)之间存在显著正相关(p = 0.02)。 9.植物的氮磷计量比特点 在一年四季里,此地区的N:P值几乎都大于16除了苦槠在春、夏季N:P小于14,在冬季介于14-16之间外,其它树种N:P都大于16,说明肖坑地区植被生产、生长受磷素的限制更为强烈。


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