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秦岭林区主要树种凋落叶分解特征研究

何帆  
【摘要】: 森林凋落物是森林生态系统生产力构成的一部分,凋落物的分解是森林生态系统维持内部养分循环的主要途径,因此对生态系统功能的深入认识离不开对凋落物分解的研究。影响凋落物分解速率的因素主要包括环境因素和凋落物本身的性质:环境因素,包括凋落物所处地的气候因素以及生物因素的影响。气候变化会影响到温度、空气湿度以及降水等发生改变,水热条件直接影响凋落物分解过程中的淋溶作用和微生物活性,从而对凋落物分解动态产生显著影响,此外还通过影响凋落物质量、微生物和土壤动物的活动而间接调节凋落物的分解速率。凋落物自身的性质,也就是凋落物自身的化学及物理性质,外界条件一致的前提下,凋落物分解主要受到凋落物本身性质的支配。不同树种的凋落物因本身生物学性质的不同而出现差异性,因此凋落物在分解前的性质对分解过程有着非常重要的影响。凋落物的质量主要体现在两个方面,一个是凋落物的化学特征,如凋落物的各种元素,粗纤维、粗脂肪含量等。另一方面是指凋落物的物理特征,如凋落物的表面特征。 本研究对秦岭林区不同海拔的华山松、油松、锐齿栎、华北落叶松四种林分凋落叶分解前的养分元素、有机成分和热值特征,及一年期间分解过程中的变化趋势进行系统测定和分析。研究得出以下结果: (1)分解前,四种凋落叶的粗纤维、粗脂肪含量和热值大小均为油松华山松华北落叶松锐齿栎。养分元素中全氮和全磷含量大小为锐齿栎华北落叶松华山松油松。油松、华山松、华北落叶松叶片凋落物的C/N、C/P、粗纤维/N均大于锐齿栎,差异性极显著(P0.01)。油松的C/N、C/P、粗纤维/N均最高,分别为72.33、1311.28和36.98,是锐齿栎各项比值的1.9~2.5倍。四种树种的凋落叶性质存在差异,但海拔的变化对相同树种凋落叶的性质并没有显著的影响(P0.05)。 (2)在分解前期,几种凋落叶N、P的含量呈现上升趋势,增长范围分别为158.51 %~125.20%和185.13%~125.85%。与分解前凋落叶中的粗纤维含量相比,粗纤维相对含量分别增大104.64%、103.70%、121.85%和110.46%。而粗脂肪、有机碳含量和热值呈现出下降的趋势,下降范围分别为32.93~24.10g.kg~(-1)、26.30~68.50 g.kg~(-1)和4.15~2.78kJ.g ~(-1)。比较不同树种凋落叶在分解过程中各种成分的变化趋势,显示出在相似的环境条件下凋落叶的分解主要取决于本身的性质。 (3)相同树种不同海拔的凋落叶在一年的分解过程中N、P、粗纤维和有机碳含量的变化并没有表现出显著的差异性(P0.05)。而相同树种低海拔凋落叶的粗脂肪分解速率大于高海拔凋落叶的分解速率,且四种树种都表现出显著差异(P0.01)。在一年的分解过程中华山松和油松的热值变化表现出显著性差异(P0.05),而华北落叶松和锐齿栎表现出极显著差异(P0.01)。


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