黄土丘陵区典型植物枯落物凋落动态及其持水性

枯落物具有重要的径流拦蓄功能,研究枯落物的凋落动态和其持水性对认识枯落物初级生产力及其水土保持功能具有重要意义。通过对黄土丘陵区6种典型植物样地SymbolA@为期一年的凋落物动态监测及其持水性的测定。结果表明:(1)6种植物全年凋落物量为70.65—455.57 g/m~2,落叶占凋落物总量的48.17%—91.09%;逐月凋落物量为1.86—160.21 g/m~2,包含了单峰型、双峰型及不规则型的年动态变化。(2)凋落物持水量与浸水时间呈极显著对数函数关系(P0.01),浸水5 min、24 h和48 h时的持水量分别是其最大持水量的48.41%、93.96%和97.70%;逐月凋落物最大持水量变化范围为1.19—3.95 g/g。(3)6种植物全年凋落物拦蓄量为1.33—13.33 t/hm~2,落叶占凋落物拦蓄总量的57.19%—86.12%。综合可知:落叶是凋落物最主要成分并提供最多的径流拦蓄;密度对凋落物持水性有显著影响(P0.01),比表面积和结构特征的差异导致凋落物持水性不同;植物是通过影响枯落物的凋落继而对该植物样地枯落物的水土保持功能产生影响。研究结果旨在为评价该地区不同植物恢复模式的枯落物水土保持功能和维持提供科学依据。     

长白山源头溪流河床凋落物的分布特征及季节动态

在北方寒冷区,凋落物于秋季大量输入溪流,是水生生物越冬生存的关键。河床凋落物的堆积和组成会直接影响凋落叶分解等关键生态过程,但目前国内关于北方地区溪流河床凋落物分布特征的研究匮乏。在长白山地区一条源头溪流,采用原位取样的方法,探究了溪流河床凋落物的分布特征及季节动态。结果表明:深潭型凋落物斑块的堆积面积和水深显著大于浅滩型凋落物斑块和倒木型凋落物斑块,流速则显著低于其他两种凋落物斑块;倒木型凋落物斑块的堆积厚度显著大于其他两种凋落物斑块。浅滩型凋落物斑块和倒木型凋落物斑块的组成以叶片为主,碎叶片次之,树枝树干最少;深潭型凋落物斑块的组成以碎叶片和树枝树干为主,叶片较少,但秋季和冬季冻结初期除外。冬季雪融期凋落物斑块的堆积厚度显著大于其他时期;春季凋落物斑块的堆积面积显著小于其他时期,水深显著大于其他时期。随着季节变化,浅滩型凋落物斑块中的叶片比例逐渐减少,碎叶片比例逐渐增加;深潭型凋落物斑块中的树枝树干比例逐渐增加。水深与浅滩型凋落物斑块中碎叶片的干重呈显著负相关。溪流内凋落物的分布具有时空差异性,可为寒冷区溪流生态过程后续的研究提供基础数据。     

沈阳城市森林凋落物数量及动态

在沈阳城市森林中设置20个样点,2005-2007年连续3年进行了森林凋落物数量和动态的观测.结果表明:研究期间,20个1 m2凋落物收集器中共收集30种树种凋落叶,占研究区树种的15.5％,种群个体数量和叶面积分别占研究区内树木的63.8％和69.9％.叶凋落量与该树种的叶面积呈显著正相关.不同树种的叶片凋落开始时间相差很大,落叶开始时间早的树种,落叶结束时间也提前.落叶开始时间与落叶持续时间和落叶结束时间极显著相关.年平均凋落量为4229.0 kg· hm-2,其中叶、枝和花果的凋落量分别占总凋落量的80.3％、11.0％和8.7％.凋落物的季节变化呈单峰型曲线,10月达到最大值,约占总凋落量的50.0％.大量凋落物为城市森林提供了营养物质和能量.     

科尔沁沙地不同生境植被凋落物年际及年内动态

凋落物是植被土壤系统之间重要的物质和能量通道之一,在生态脆弱区植被和土壤修复过程中发挥着特殊的功能和作用.以科尔沁沙地流动沙丘、固定沙丘和草地为对象,通过连续测定9个生长季凋落物量,并结合气温与降水量数据,研究沙地生态系统不同生境的凋落物年际和年内动态及其调控因子.结果表明:不同生境植被年凋落物大小依次为:流动沙丘(9.01 g·m^-2)<固定沙丘(67.46 g·m^-2)<草地(119.55 g·m^-2).凋落物总量年际动态波动明显,固定沙丘年际变化呈“双峰”曲线,草地年际变化呈“W”型曲线.凋落物量年内变化均表现为“U”型曲线,在4和9月出现高峰值.降水量和气温对固定沙丘和草地凋落物量月际动态影响显著,而对不同生境条件下凋落物量年际变化影响均不显著.气温是影响该沙地生态系统生长季(4—9月)凋落物量月动态的主要因素.     

普定喀斯特地区不同演替阶段植物群落凋落物动态

凋落物是陆地生态系统碳收支和物质循环的重要组成部分.本研究于2011年3月-2012年2月对普定喀斯特区6个演替阶段(稀灌草丛、藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、次生乔木林以及原生乔木林)植物群落的凋落物生物量、组分(叶、枝、花果等)、月动态进行了定位观测.结果表明:6个演替阶段群落年均总凋落量分别为789.5、3821.8、4315.0、4158.8、4201.0和3950.4 kg·hm-2;随着群落正向演替的推进,植物群落凋落物量表现为先升高后缓慢下降最后趋于稳定.叶凋落量占总凋落量的59.0％ ～ 77.7％,枝凋落量占7.9％～24.0％,花果等凋落量占5.4％ ～ 24.0％,叶凋落量比例随群落正向演替递减,枝凋落量与群落演替阶段显著正相关.原生乔木林、灌木林和稀灌草丛群落凋落物的月变化规律为单峰型,其余3个演替群落凋落物的月变化规律均为双峰型;叶凋落物的月动态与总凋落物一致.     

中国天然林凋落物量特征及其与气候因子的关系

凋落物是森林生态系统营养物质循环和能量流动过程的重要组成部分。本研究收集了1970—2017年公开发表的文献,整理筛选出373组天然林凋落物数据,建立了中国天然林凋落物量数据库,在全国尺度上分析了中国天然林凋落物的产量、组成特征、季节动态及其与温度和降水两个气候因子的关系。结果表明:中国天然林年均凋落物量为(5.33±2.87) t·hm~(-2);在全国尺度上,凋落物量表现为雨林常绿阔叶林针阔混交林落叶阔叶林针叶林;不同气候带中,亚热带阔叶林和针阔混交林凋落物量显著高于温带,亚热带针叶林与温带针叶林凋落物间无显著差异;所有天然林中,凋落叶是凋落物的主要组成部分,占凋落物总量的67.49%±9.75%,枝条、繁殖体和其他组分比例分别为16.45%±7.30%、8.16%±5.18%和7.88%±5.72%;其中,落叶阔叶林凋落叶在总凋落物中的比例最高,为75. 07%±9.92%,其他森林类型之间无显著差异;整体而言,中国天然林凋落物季节动态呈双峰型,凋落峰值出现在每年的4月和10月;不同森林类型中,雨林、落叶阔叶林凋落模式呈单峰型,针阔混交林凋落模式呈双峰型,常绿阔叶林、针叶林凋落模式呈多峰型;在全国尺度上,森林凋落物量与年均温度和年均降水量均呈显著正相关关系;不同气候带森林凋落物对水热因子的响应不尽相同;在温带地区,天然林凋落物量与年均降水量和年均温均呈显著正相关;在亚热带地区,天然林凋落物量与年均温呈显著正相关,与年均降水量无显著相关;在热带地区,雨林凋落物量与年均温呈显著负相关,与年均降水量无显著相关。本研究结果为森林生态系统营养循环的研究提供参考,并为全球气候变化背景下的碳循环研究提供数据支持。     

麻竹山地笋用林凋落物发生、分解及养分归还动态

对福建省漳洲市南靖国有林场山地麻竹笋用林凋落物的养分动态进行了研究.结果表明,凋落物的发生、养分浓度及养分归还量具有明显的季节性,且都呈双峰型;分解失重呈现出先快后慢的规律,分解剩余率与分解时间呈明显的负指数相关;凋落物分解剩余物N和P浓度呈升-降-升的变化规律,K则在前期流失强烈,中期平缓,后期略有回升.     

北热带喀斯特季节性雨林凋落物组分构成及时空动态

森林凋落物是森林生态系统的重要组成部分,在森林生态系统的物质循环和养分平衡中起重要作用。自2012年5月开始,我们在弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 ha森林动态监测样地中布设了90个凋落物收集器进行凋落物收集。本文选取2013–2014年期间相关数据,研究了凋落物的组分特征、物种组成、时间动态和空间分布特征等。结果表明,2013年和2014年凋落物总量分别为4,858.0 kg/ha和4,928.8 kg/ha;凋落物组分以凋落叶为主且高达85%以上,其他组分所占比例较小。凋落物总量和凋落叶均有两个高峰期,分别发生在每年的春季(3–4月)和秋冬季(8–11月),凋落果的高峰期在8月左右;其他组分由于凋落量较少,年际动态并不明显。不同生态因子对凋落物总量分布格局的影响差异显著,且存在年际变化,但总体表现出凋落物总量受凋落物收集器所在样方的坡向和样方内所有DBH≥1 cm个体的平均胸径影响最为显著。喀斯特季节性雨林凋落物的组分构成和时空动态特征反映了不同生物和非生物因素影响下的物质循环规律,为深入揭示喀斯特独特地质、地貌背景下物质循环和能量流动的特殊性提供了基础。     

海南岛北部木麻黄林凋落物与土壤养分、细根生物量的关系

通过对海口市桂林洋海岸木麻黄防护林地表凋落物进行持续清除处理,与保留凋落物层的对照样地进行比较实验,研究防护林凋落物-土壤养分-细根生物量三者之间的关系。结果表明:(1)处理样地与对照样地的年凋落物量分别是6.0162和5.9505t·hm-2,但无显著性差异。两种样地一年内凋落物量变化的时间格局较一致。凋落物组成均为小枝占比例最高,且小枝凋落物量月动态与凋落物总量月动态相似,杂物占比例次之,皮+枝占的比例最小;(2)N、P、K元素归还量的月动态变化在两样地中均较一致。两样地中小枝养分归还量的大小顺序为N>K>P;(3)处理样地在短时间无新鲜凋落物输入情况下,两样地的土壤养分含量无显著性差异;(4)两样地的细根生物量季节动态均呈现"单峰"特征,细根生物量在实验期间无显著性差异,但处理样地的细根生物量有随时间延长低于对照样地的趋势,清除凋落物的处理可能会引起细根生物量的减少。     

6种温带森林凋落量年际及年内动态

森林凋落物量及其组分因生态系统结构特征和环境变化而表现出明显的时间动态,从而影响森林生态系统物质循环和生态服务功能。连续6年观测帽儿山地区6种温带森林凋落物量及组份的时间动态、温度和降雨量等气象因子,旨在深入了解该地区森林生态系统的物质循环过程及调控因子。结果表明:6种森林的年落凋落量差异显著,平均值依次为:蒙古栎林(4.60 t/hm~2)﹥杂木林(4.21 t/hm~2)﹥硬阔叶林(4.03 t/hm~2)﹥红松林(3.95 t/hm~2)﹥杨桦林(3.89 t/hm~2)﹥落叶松林(3.85 t/hm~2)。各森林年凋落量的年际变化表现为"升高-降低"交替波动模式,但总体上呈上升趋势。凋落物各组份的年际变化不同,枝凋落量变化较为稳定;叶凋落量与凋落总量一致,升高-降低波动明显;繁殖器官及其他凋落量随林龄增加而增加。各森林凋落物量的年内变化呈单峰曲线波动,最大值出现时间因林型而异。枝凋落量在年内表现为双峰曲线模式波动;叶凋落量年内呈单峰曲线模式波动,并与凋落总量年内动态一致;繁殖器官与其他凋落量年内动态波动平缓,无明显凋落峰值。降雨量显著影响年凋落物量(P0.05),分别解释了凋落总量、叶凋落量90%、87%变化。平均温度、积温和总降雨量显著影响凋落量年内动态,总降雨量的影响作用最为突出。因此,除林分自身的生物学特性外,降雨是影响该温带森林凋落量年内、年际动态的重要因素。     

Nation-wide litter fall data from 21 forests of the Monitoring Sites 1000 Project in Japan

This data paper reports litter fall data collected in a network of 21 forest sites in Japan. This is the largest litter fall data set freely available in Japan to date. The network is a part of the Monitoring Sites 1000 Project launched by the Ministry of the Environment, Japan. It covers subarctic to subtropical climate zones and the four major forest types in Japan. Twenty-three permanent plots in which usually 25 litter traps were installed were established in old-growth or secondary natural forests. Litter falls were collected monthly from 2004, and sorted into leaves, branches, reproductive structures and miscellaneous. The data provide seasonal patterns and inter-annual dynamics of litter falls, and their geographical patterns, and offer good opportunities for meta-analyses and comparative studies among forests.     

鼎湖山演替系列中代表性森林凋落物研究

研究鼎湖山演替毓中代表性森林－－季风常绿阔叶林（简称阔叶林）、针地混交林（简称混交林）和针叶林（或马尾松林）的调落物产量、组成特征和季节动态变化及其分解速率,结果表明：其年均调落物量（ｔ／ｈｍ＾２）分别为８．２８（７．５７～９．１２）、８．５０（７．８５～９．２６）和３．３１（２．４５～３．７４）;叶、枝和花果杂物的比例（％）分别为６１：１７：２２、６７：１６：１７和７８：４：１８;调落物的调落高     

基于个体的中国森林生态系统碳收支模型FORCCHN及模型验证

以植物生理学、森林生态学和土壤环境学的基本原理为基础,建立了基于个体的中国森林生态系统碳收支模型FORCCHN。模型通过两种步长运行:在步长为天时的基本过程包括林分(个体)的光合、呼吸、分配和凋落,以及凋落物和土壤有机物的呼吸和转移;在步长为年时的基本过程包括林分的同化物分配、树高和胸径增长、大凋落物生成。通过对模型样地水平上与全国总量上NPP、NEP的验证,说明该模型在考虑幼龄林基础上,能较好的模拟出中国森林生态系统的碳收支,因此可以用来模拟中国森林生态系统碳收支的过去动态和未来发展趋势。     

Establishing and validating individual-based carbon budget model FORCCHN of forest ecosystems in China

According to the principles of plant physiology, forest ecology and soil environment, the individual-based carbon budget model of forest ecosystems in China was established. The model process included two timesteps: the primary daily process comprises photosynthesis, plant respiration, allocation and litter production, and soil respiration and transfer; the primary annual process consists of allocation between stands, increase of tree height and breast diameter, and production of large amount of litter fall. Through validating net primary productiviry (NPP) and net ecosystem productivity (NEP) at the plot level and at the country level, it was demonsteated that the model can well simulate carbon budget of forest ecosystems in China, so it can also simulate dynamics of carbon budget of forest ecosystems in the past and in the future.     

Establishing and validating individual-based carbon budget model FORCCHN of forest ecosystems in China

According to the principles of plant physiology, forest ecology and soil environment, the individual-based carbon budget model of forest ecosystems in China was established. The model process included two timesteps: the primary daily process comprises photosynthesis, plant respiration, allocation and litter production, and soil respiration and transfer; the primary annual process consists of allocation between stands, increase of tree height and breast diameter, and production of large amount of litter fall. Through validating net primary productiviry (NPP) and net ecosystem productivity (NEP) at the plot level and at the country level, it was demonsteated that the model can well simulate carbon budget of forest ecosystems in China, so it can also simulate dynamics of carbon budget of forest ecosystems in the past and in the future.     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林凋落物量20年动态研究

 研究了鼎湖山森林生态系统定位研究站20年来对常绿阔叶林凋落物量进行监测所积累的资料,探讨这一地带性植被演替过程中凋落物量动态变化格局及组成特征,并分析了主要优势种凋落叶的变化规律及其与凋落物总量的联系。鼎湖山南亚热带常绿阔叶林平均年凋落物量为8.45 t·hm-2,年际波动显著。总体来说年凋落物量呈下降趋势,这与植被所处演替阶段及本身林分特征有关。凋落物的凋落高峰发生在雨季初期（4、5月）和雨季末期（8、9月）。与多数森林不同,鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各组分凋落物量的比例顺序为叶>花果杂物>枝。其中锥栗(Castanopsis chinensis)、荷木(Schima superba)、厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、黄果厚壳桂(C. concinna) 4种优势种20年平均年凋落物量分别为1.86、0.50、0.26、0.40 t·hm-2,合计占凋落叶量的70%左右,它们的动态直接影响着凋落总量变化格局。     

LITTER FALL PRODUCTION IN RELATION TO ENVIRONMENTAL FACTORS IN NORTHEAST CHINA''S FORESTS

 在中国东北长白山、帽儿山、凉水、根河的主要森林类型中设置27个样地, 连续3年(2004~2006年)观测森林凋落物的生产量, 以研究我国东北地区森林凋落物产量及其与环境因子的关系。结果表明, 不同森林类型凋落物年产量存在显著差异, 针阔叶混交林显著高于落叶针叶林和常绿针叶林, 落叶针叶林、常绿针叶林、落叶阔叶林和针阔叶混交林的年平均产量分别为2 337、2 472、3 130和4 146 kg&;#8226;hm^–2; 树叶、枝条、繁殖器官和其它组分占总凋落量的平均比例为71%、22%、6%和1%, 不同森林类型凋落物组分的比例差异较大。森林凋落物产量主要受温度限制, 降水、森林类型和群落结构无显著影响。不同组分凋落物量的影响因素不同: 树叶凋落量主要受温度和森林类型的影响; 枝条凋落量主要受降水和蓄积量的影响; 而繁殖器官凋落量则与树种的繁殖特性以及年降水有关。各组分占总凋落量的比例主要受降水影响, 树叶占凋落物比例随降水增加而下降, 枝条所占比例很小, 表现出与叶相反的变化趋势。     

桂西南喀斯特季节性雨林叶凋落量的时空动态

森林凋落物是森林生态系统极其重要的组成部分, 关系着森林生态系统的物质循环和养分平衡。然而, 有关异质性自然森林生态系统中生物与非生物因子对凋落物凋落量的影响机制还存在较大争议。本文以广西弄岗15 ha森林动态监测样地中设置的90个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对象, 选取2013‒2018年连续6年的凋落叶数据探讨了森林叶凋落量的时空动态, 旨在深入了解该地区森林生态系统的物质循环过程及凋落量的影响因子。结果显示: 2013‒2018年的年均叶凋落量为4,099.44 kg/ha, 标准误为232.34, 变异系数为0.15, 这表明不同年际间叶凋落量存在明显差异; 不同年际间叶凋落量的节律性变化为双峰型、三峰型或多峰型, 说明不同年份的叶凋落量存在明显的节律性差异, 但总体而言高峰期主要出现在每年的春季(3‒4月)和秋季(8‒10月); 生态因子对叶凋落量年际动态存在显著影响, 其累计解释率为69.3%, 其中海拔对叶凋落量的影响最强, 解释率为46.5%; 而生物因子如胸径变异系数、单位面积胸高断面积之和和物种丰富度则对叶凋落量的影响较弱。多年的连续监测表明, 喀斯特季节性雨林不同年际间叶片的凋落量和节律性存在显著差异, 而非生物因子, 如海拔是形成叶凋落量空间变异的主要因素。     

尖峰岭热带山地雨林生态系统碳平衡的初步研究

报道了我国海南岛目前保存面积较大,林分的组成和结构复杂的热带山地雨林生态系统的Ｃ素库和群落的ＣＯ２排放动态,通过在尖峰岭林区进行为期３ａ的研究,结果表明,热带山地雨林的碳素库主要有３个方面,即森林生物量中的Ｃ为２３４．３０５６ｔ／ｈｍ＾２,森林凋落的现存是中的Ｃ为２．９８ｔ／ｈｍ＾２以及土壤层中的Ｃ为１０４．６９６ｔ／ｈｍ＾２,合计为３４１．９８１６ｔ／ｈｍ＾２,森林生态系统中的ＣＯ２平衡的基本动     

抚育对林地土壤碳释放的影响——基于Yasso07估算

间伐是森林经营的有效措施之一,其能减少林木枯损,有利于林下植被生长和植物种群更新,但也可改变森林小气候,从而影响林地土壤碳释放。以秦岭火地塘林区松栎混交林为研究对象,运用Yasso07模型模拟了不同间伐强度和间伐残留物移除强度下林地土壤CO_2释放。结果表明:(1)针叶树种(油松Pinus tabulaefomis、华山松Pinus armandi)和阔叶树种(锐齿栎Quercus aliena var.acutesrrata)叶凋落物化学组分有较明显差异,针叶树种酒精溶解性化合物(ESC)和水溶性化合物(WSC)含量明显低于阔叶树种,其不溶性化合物(NSC)含量明显高于阔叶树种;(2)凋落物化学组分对林地土壤CO_2释放有显著的影响;(3)在研究两个控制因子中,间伐强度是影响林地土壤CO_2释放的主导因子,间伐后林地土壤CO_2释放量有升高趋势;当间伐强度为12.38%,间伐残留物移除强度为53.18%时,林地土壤CO_2释放量最小,为15.318 Mg hm~(-2)a~(-1)。