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肖坑亚热带常绿阔叶林凋落物量及养分动态

兰长春  
【摘要】: 在植物—凋落物—土壤森林生态系统的养分循环中,植物群落作为主动因子,从土壤中吸收养分形成有机体,然后养分随死亡有机体落到地表,并主要以有机体形态归还土壤。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,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。凋落物在物质循环中占有极为重要的地位,是森林生态系统得以维持的重要因素。凋落物作为森林生态系统生产力构成的一部分,是生物地球化学循环中的重要环节之一,因此对生态系统功能的深入认识离不开对凋落物的研究。本研究通过对肖坑天然次生林凋落物长期的定位监测,分析凋落物量及其养分的季节动态变化,目的在于了解不同森林类型凋落物的量、组成、凋落特征、化学成分和营养元素的含量等,以期为森林生态系统的物质循环研究和森林土壤肥力的评价提供依据,研究结果如下: 1.肖坑亚热带常绿阔叶林群落结构特征和树种多样性 肖坑亚热带常绿阔叶林5块不同年龄阶段(18年、36年、40年、48年和65年)林分内共出现树种26种,分属于15科21属,以壳斗科和金缕梅科为主;其树种多样性较低,中龄林分平均多样性指数和均匀度指数分别为1.79和0.53;根据优势度,该常绿阔叶林的优势科为壳斗科,优势种为甜槠、苦槠、青冈和东南石栎。从种群的演替趋势来看,苦槠和东南石砾属发展型、演替中期种;而甜槠和青冈属成长型、顶极群落的主要种。 2.凋落物量 肖坑亚热带常绿阔叶林36年生林、48年生林的年凋落物量分别介于6.91~9.07t·hm~(-2)、7.86~9.05 t·hm~(-2),年均凋落量分别为7.99 t·hm~(-2)和8.45 t·hm~(-2),其凋落物量与中亚热带森林比较相似。 3.凋落物组分 肖坑亚热带常绿阔叶林凋落物中凋落叶占有绝对优势,年际间有波动,变异系数为12.69%,是叶、枝皮、花果、杂志四个组分中变异最小的,其平均落叶量占到凋落物总量的63.63%,凋落物各组分的比例顺序为:叶>花果>杂物>枝皮。 4.凋落节律 肖坑亚热带常绿阔叶林有明显的凋落节律,季节动态为双峰型。第一个高峰发生在雨季刚开始的4、5月,第二个高峰则在11、12月,凋落物量最少出现在1、2月。 5.主要优势种叶凋落量动态 36年生林分4种主要建群树种(甜槠、苦槠、石栎、青冈)的落叶量占凋落物总量的56.41%,48年生林分4种主要建群树种(甜槠、苦槠、马尾松、枫香)占凋落物总量的51.64%。36年生林分和48年生林分甜槠的落叶量分别占总凋落物量的26.52%和27.40%,而其它种凋落叶共占总凋落物量的比例分别为36.85%和36.33%。甜槠的动态与总落叶量动态大体一致,其凋落物量对季节动态格局的形成起主导作用。 6.凋落物中养分 凋落物的N、P、K、Ca、Na、Mg和Fe等营养元素含量的测定表明,两种林分全年凋落物中,以Ca最高,其次是N,P最少,其顺序为Ca>N>Fe>K>Na>Mg>P,36年生林养分归还总量(117.39 kg·hm~(-2)·a~(-1))低于48年生林分(138.72kg·hm~(-2)·a~(-1))。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,没有明显相关性。 在36生林分中,全年通过凋落物回归土壤的养分量分别为氮29.10、磷1.58、钾14.88、钙36.71、钠10.49、镁8.21和铁16.42 kg·hm~(-2)·a~(-1);在48生林分中,分别为氮34.14、磷2.15、钾15.68、钙48.40、钠11.38、镁8.95和铁18.03kg·hm~(-2)·a~(-1)。这其中优势种甜槠贡献率最大,花杂组份其次。


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