西藏林芝云杉林凋落物的特征研究

本文报道了西藏林芝云杉林的凋落量、凋落特征及凋落物中主要营养元素（Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ）的含量。３年的测定结果表明,林芝云杉林的年均凋落量为３８４３．２３ｋｇｈｍ－２ａ－１,其中枯叶量占７０．５２％,枯枝、杂物各占１４．３３％和１５．１４％。凋落物中主要营养元素的含量为１００．６５ｋｇｈｍ－２ａ－１。凋落物均有明显的季节变化规律。各类凋落物的凋落特征从一定角度反映了林芝云杉林群落一般的生物学与生态学特性以及对西藏高原环境条件的适应性。     

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。     

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。     

茂兰喀斯特森林主要演替群落的凋落物动态

对茂兰喀斯特森林3种主要演替群落——喀斯特原生乔木林、次生林和灌木林的凋落物数量、组成特征及季节动态变化进行了为期27个月的观测研究。结果表明, 茂兰喀斯特原生乔木林、次生林和灌木林的年平均凋落物量分别为4.503、3.505和2.912 t·hm^-2; 年总凋落物的叶、枝、花果和其他的比例分别为64.72%、14.60%、12.33%、8.35%; 74.28%、7.43%、10.88%、7.41%和75.94%、8.56%、12.93%、2.57%, 叶凋落物量占总凋落物量的64.72%-75.94%; 茂兰喀斯特森林3种演替群落凋落物的月动态变化规律均为双峰型, 峰值分别出现在生长季早期3-5月和休眠期10-12月。     

小良热带人工混交林的凋落物及其生态效益研究

对小良热带人工混交林１０年凋落量及其季节和年际动态研究表明,小凋落物总量年均５．５３９ｔ·ｈｍ－２;凋落量的季节变化明显,一般以湿季的７月为凋落高峰;随着人工林的发育,其凋落物量的年际变化逐渐稳定;森林枯枝落叶层贮量为４．９ｔ·ｈｍ－２,少于其年均凋落量,处于分解大于积聚的周转过程中;森林枯枝落叶层的存在可降低温度,提高湿度,显著减少径流量和泥沙流失量,并可提高土壤肥力和增加土壤动物的多样性．     

杨树人工林凋落物养分归还功能研究

对杨树中龄林、成熟林凋落物量、组成特征、季节动态及凋落物中N、P、K、Fe、Ca、Mg含量进行了定位观测和实验测定.结果表明:杨树成熟林的年凋落物量为4.45 t·hm-2·a-1,是中龄林的1.42倍,两者存在显著差异(ρ＜0.05);叶是凋落物的主要形式,分别占中龄林、成熟林总凋落物量的70.1%和81.5%;凋落物量具有明显的季节动态,表现为"双峰"型;成熟林养分归还量是68.4 kg·hm-2·a-1,是中龄林48.96 kg·hm-2·a-1的1.4倍;两林分各养分年归还量的大小顺序为N＞Ca＞K＞Mg＞Fe＞P;杨树成熟林的N、P、Fe、Mg4种元素的利用率大于中龄林的,而K和Ca元素的利用率却相反.     

香溪河流域一条一级支流河岸林凋落物季节动态

对神农架南坡的一条一级支流河岸林的凋落物进行了一年的连续收集研究。结果表明：凋落物干重年输入量为438．72g／m^2,其中树叶凋落物是凋落物的主要成分,占整个凋落物年产量的84％。凋落物的输入明显存在季节性的时间格局。凋落物在秋季的产量占全年产量的75％,春季占6．2％,夏季占13．6％,冬季为5．5％。凋落物组成中,树叶和花果的产量显示出季节变化的趋势;枝条的产量并未显示出明显的季节趋势。在秋季,树叶的产量占全年树叶总量的83％;枝条最高值出现于秋季,产量占全年总员的29％;花果在整个凋落物中所占比重分小,最高值出现在夏季,占年产量的63％。着生藻类的密度月际间的变化较大,存在着显著的差异。最大值与最小值的出现月份与凋落物最大、最低值的出现月份相同。通过统计分析表明,着生藻类的密度变化与凋落物和树叶凋落物的动态具有明显的相关性。     

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。     

Quantifying the interannual litterfall variations in China’s forest ecosystems

凋落物是森林生物地化学循环和火险预测的关键参数。然而,森林凋落物如何随林龄变化仍不清楚。因此,量化森林生态系统凋落物年际变化对减少大尺度凋落物预测的不确定性至关重要。本论文基于中国人工林和次生林凋落物连续多年(≥2年)测定的数据集(N = 318),采用变异系数(CV)、变化百分比(V_P)和年际间比率量化凋落物的年际变化。研究结果表明,凋落物的年际变化随林龄增加(1–90年生)而呈下降趋势。其中,1–10年林龄的凋落物年际变化最大(平均CV = 23.51%,平均V_P= -28.59%~20.89%),其主要原因在于树木早期快速生长,即下一年与当年凋落物比率平均为1.20。11–40年林龄的凋落物年际变化逐渐减小,但CV平均值仍在18%左右,V_P平均值在-17.69%~21.19%之间。41–90年林龄的凋落物年际变化最小,CV平均值仅为8.98%,V_P平均值维持在8%左右。因此,大于40年林龄的凋落物量较低且稳定。这一结果与已有研究的认知不同：即当林龄大于30年、20年甚至15年时,森林凋落物量达到相对稳定。本研究结果将有助于我们深入理解森林凋落物生态学,并为大尺度碳收支和生物地化学循环模型提供基础。     

Litter dynamics of evergreen deciduous broad-leaved mixed forests and its influential factors in Shennongjia,China

凋落物是陆地生态系统的重要组成部分, 凋落物动态特征可以反映出生态系统的存在状况以及环境对植被的影响作用。为探究北亚热带常绿落叶阔叶混交林凋落物产量及现存量的动态及其影响因素, 该研究观测了神农架地区一处典型植被2009-2015年的凋落物产量及现存量, 据此分析其动态特征及其与气象因素的关系。研究结果表明: 该森林凋落物平均年产量及现存量分别为5.94 t·hm ^-2和10.46 t·hm ^-2, 2009至2014年均无明显年际变化趋势, 但在2015年均显著降低, 且当年倒春寒天数显著高于其他年份; 季节动态变化呈现双峰型, 峰值分别出现在3-5月和10月; 凋落物月产量与当月的前第1-4个月的月平均气温正相关, 与当月的前第8-10个月的月平均气温负相关, 且与当月的前第6-7及第10个月的月平均相对湿度负相关; 凋落物产量季节性指数平均值为0.032, 与年平均气温显著正相关。可见, 长时间倒春寒现象会显著影响凋落物年产量及现存量, 月平均气温和相对湿度对凋落物产量季节动态的影响有明显的滞后性, 且年平均气温对北亚热带主要森林类型的凋落物产量季节性指数有显著影响。     

天童常绿阔叶林不同退化群落的凋落物特征及与土壤养分动态的关系

 该研究以浙江天童常绿阔叶林及退化群落的凋落物特征为内容，探讨了养分归还和土壤养分动态之间的联系。结果显示：1)常绿阔叶林退化显 著降低了凋落物的年凋落量，从成熟常绿阔叶林的13.03 Mg·hm^－2下降到灌丛的6.38 Mg·hm^－2。2)凋落物氮含量在成熟群落至灌丛阶段下降显 著，而磷含量无明显递减规律；氮磷归还量均随常绿阔叶林退化显著下降。 3)凋落物特征（年均值）与土壤养分的相关分析表明，土壤氮磷含 量与凋落物凋落量间呈显著线性正相关；土壤氮含量与凋落物氮含量间无显著线性关系，而与氮归还量呈显著线性正相关(p<0.05)；土壤总磷 含量与凋落物磷含量和磷归还量间均呈显著线性正相关( 磷含量:p<0.01; 磷归还量: p<0.001)；土壤无机氮含量与凋落物各特征间无显著相关 关系；土壤氮素硝化速率与凋落物凋落量和氮归还量间呈显著线性正相关(凋落物凋落量:p<0.01; 氮归还量: p<0.005)，而与凋落物氮含量无 显著线性关系，与之相比，土壤氮素矿化速率与凋落物特征间均不存在显著线性关系。可以认为，在常绿阔叶林退化过程中，由于不同植物在 养分归还特征上的差异，导致了养分归还量的下降，从而使土壤养分库的物质来源减少，但是，群落结构简化而导致的非生物要素的改变，对 控制土壤生物过程发挥着更大的作用。     

鼎湖山森林凋落物量及营养元素含量研究

 本文研究了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林和针叶林的凋落物量及凋落物中主要营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的含量。8年的测定结果表明,两个森林类型的年均凋落物量(t·ha-1)及凋落物中主要营养元素的含量(t·ha-1·yr-1)分别为：常绿阔叶林9.056,0.220;针叶林2.695,0.032。凋落物中叶、枝和花果的百分组成及凋落特征各异。鼎湖山南亚热带常绿阔叶林的年均凋落物量低于热带雨林而高于暖温带落叶阔叶林,说明不同气候带的森林类型,其凋落物量是有差异的。与针叶林相比较,常绿阔叶林的凋落物量较大,凋落物中主要营养元素的含量较高,凋落物的分解速率也较快,因此从提高森林的质量和增强森林的生态效益来考虑,在造林绿化上应提倡多营造常绿阔叶林或针阔叶混交林。     

海南岛尖峰岭热带山地雨林及其更新群落的凋落物量与贮量

 本文对海南岛尖峰岭热带山地雨林及其更新群落的凋落物产量动态、各组分的季节变化规律及凋落物贮量进行了研究,分析比较了这两个林分的凋落节律的异同,并对凋落枝的收集方法进行了对比。本文指出：“双凋落峰”和“由于台风影响而产生大量非正常凋落物”是尖峰岭热带森林的两个重要的凋落特征。本项研究对深入了解热带林生态系统的功能、对热带森林资源的保护和永续利用均有重要意义。     

贡嘎山峨眉冷杉林凋落物的特征

 研究了贡嘎山峨眉冷杉（Abies fabri）林凋落物量、凋落物特征及其N、P、K、有机碳的归还量,并探讨了它们在演替进程中的变化。结果表明,峨眉冷杉成熟林、中龄林和幼龄林的凋落物量依次为：2 809.925、2 787.086、2 043.585 kg·hm-2·a-1;其中N、P、K的归还量依次为：34.850、33.917、42.571 kg·hm-2· a-1。峨眉冷杉林凋落物量及其N、P、K的归还量较少,与我国其它森林区针叶林存在一定差异,而与美国西北部冷杉林相近。     

小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化

在小兴安岭地区选取10种典型森林群落分别设置样地,研究该地区不同群落类型凋落物的年产量、月动态变化以及组成特征.结果表明:10种群落类型中年均凋落物量大小依次为椴树红松林(4.08t· hm-2·a-1)＞蒙古栎红松林(3.83 t·hm-2·a-1)＞云冷杉红松林(3.55 t·hm-2·a-1)＞云冷杉林(3.44t· hm-2·a-1)＞枫桦红松林(3.43t·hm-2· a-1)＞山杨次生林(3.26 t·hm-2·a-1)＞白桦次生林(3.04 t·hm-2·a-1)＞枫桦次生林(2.96 t·hm-2·a-1)＞杂木林(2.95 t·hm-2·a-1)＞白桦落叶松林(2.91 t·hm-2·a-1).凋落物各组分中均以落叶为主,约占凋落总量的60％以上,枝仅占凋落量的5.7％-9.4％.凋落物月动态模式主要有两种:单峰型的有蒙古栎红松林、椴树红松林、枫桦红松林、枫桦次生林、山杨次生林、白桦次生林、杂木林,高峰期在8-10月份;双峰型的有云冷杉红松林、云冷杉林、白桦落叶松次生林,前两种群落的凋落高峰期在4月和9月,后者高峰期在8月和10月.不同群落类型年凋落量差异显著,原始红松林凋落量高于天然次生林,且凋落高峰出现时问以及各组分所占比例与群落类型有关,同时也与树种生物学特性有关.     

Regional‐Scale Variation in Litter Production and Seasonality in Tropical Dry Forests of Southern Mexico1

Highly seasonal rainfall creates a pulse of litterfall in the southern Yucatan peninsula region, with cascading effects on the timing of essential nutrient fluxes, microbial dynamics, and vegetation growth. I investigated whether forest age or a regional environmental gradient related to rainfall has a greater effect on patterns of litterfall in this increasingly human‐dominated landscape. Litterfall was sampled in 10–13 stands in each of three locations spanning a rainfall gradient of ca 900–1400 mm/yr. Litter was collected monthly from November 1998 through January 2000 in mature forests and in secondary forests aged 2–25 yr. Despite a substantial precipitation gradient, age was the only significant predictor of annual litter mass. Two‐ to five‐yr‐old forests produced significantly less litter than 12–25‐yr‐old secondary forests (4.6 vs. 6.2 Mg/ha/yr), but the difference between older secondary forests and mature forests (9 percent) was not significant. Litter production increased with rainfall, but not significantly so. The pattern of litterfall was similar across locations and age classes, with a peak during late March or early April. However, litterfall seasonality was most pronounced in the old secondary and mature forests. Litterfall was more evenly distributed throughout the year in forests under 10 yr old. Seasonality of litterfall was also less pronounced at the wettest site, with less disparity between peak litterfall and off‐peak months. Seasonality was not related to soil texture. Forest age and rainfall are important drivers of litterfall dynamics; however, both litter mass and degree of seasonality depended more strongly on forest age. Thus, the impact of land‐use change on litter nutrient cycling is as great, if not greater, than the constraint imposed by the major natural environmental factor affecting tropical dry forests.     

万木林自然保护区2种天然林及杉木人工林凋落量及养分归还

通过对福建建瓯万木林自然保护区内以观光木(Tsoongiodendron odorum,TSO)和细柄阿丁枫(Altingia gracilipes,ALG)为建群种的2种天然林及杉木(Cunninghamia lanceolata,29年生)人工林凋落量与养分归还为期3a(2000~2002年)的研究表明,3种林分年均凋落量(t.hm-2)范围从杉木人工林的4.63t.hm-2到观光木林的6.74t.hm-2,叶所占比例范围为62%~69%。细柄阿丁枫林凋落量每年只出现1次峰值(3月份或4月份),观光木林的出现2次(3月份、6~8月份),而杉木林的则出现3次(3月份或4月份、6~8月份和11~12月份)。3种林分Ca和Mg年归还量大小排序与按总凋落量的不同。除杉木人工林的Ca年归还量最大外,其余养分年归还量均以观光木天然林的最大。通过凋落物各组分的养分归还中,落叶是养分归还的主体。与针叶树人工林相比,天然林的凋落量大、养分归还量高,具有良好维持地力的能力。因此,保护和扩大常绿阔叶林资源已成为南方林区实现森林可持续经营的重要措施之一。     

Increased litterfall in tropical forests boosts the transfer of soil CO2 to the atmosphere

Aboveground litter production in forests is likely to increase as a consequence of elevated atmospheric carbon dioxide (CO(2)) concentrations, rising temperatures, and shifting rainfall patterns. As litterfall represents a major flux of carbon from vegetation to soil, changes in litter inputs are likely to have wide-reaching consequences for soil carbon dynamics. Such disturbances to the carbon balance may be particularly important in the tropics because tropical forests store almost 30% of the global soil carbon, making them a critical component of the global carbon cycle; nevertheless, the effects of increasing aboveground litter production on belowground carbon dynamics are poorly understood. We used long-term, large-scale monthly litter removal and addition treatments in a lowland tropical forest to assess the consequences of increased litterfall on belowground CO(2) production. Over the second to the fifth year of treatments, litter addition increased soil respiration more than litter removal decreased it; soil respiration was on average 20% lower in the litter removal and 43% higher in the litter addition treatment compared to the controls but litter addition did not change microbial biomass. We predicted a 9% increase in soil respiration in the litter addition plots, based on the 20% decrease in the litter removal plots and an 11% reduction due to lower fine root biomass in the litter addition plots. The 43% measured increase in soil respiration was therefore 34% higher than predicted and it is possible that this 'extra' CO(2) was a result of priming effects, i.e. stimulation of the decomposition of older soil organic matter by the addition of fresh organic matter. Our results show that increases in aboveground litter production as a result of global change have the potential to cause considerable losses of soil carbon to the atmosphere in tropical forests.     

福建九龙江口秋茄红树林凋落物年际动态及其能流量的研究

福建九龙江口红树林生态系统研究的一个主要部分。通过对秋茄红树群落凋落物进行为期１１ａ（１９８２～１９９２年）逐月连续测定。结果表明：凋落物产量年际波动在６５１．２～１１０８．６ｇ／ｍ２ａ,１１ａ平均为８６２．９ｇ／ｍ２ａ,其中,叶占总量的６３．３％,枝１５．９％,果１５．３％,花５．５％。不同年份凋落物量变化率（Ｒ）为１．７。１年中凋落物量以夏季＞秋季＞春季＞冬季。凋落物能流量达１２７０２～２１６６４ｋＪ／ｍ２ａ,年际均值为１６８３２ｋＪ／ｍ２ａ,其中春季３８４７,夏季６５５７,秋季４２１４,冬季２２１４（ｋＪ／ｍ２）。各组分能流量分别为：落叶１０７５６,落枝２６８３,落花９３０,落果２４５３（ｋＪ／ｍ２ａ）。大量凋落物可为近海河口海洋生物提供可持续利用的有机物质和能量来源。     

落叶松人工林生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征

 本文在生物生产力研究的基础之上,通过热值测定,对东北东部帽儿山地区21年生人工落叶松(Larix gmelinii)生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征做了系统研究。结果表明：(1)植物热值随植物种类、器官、分布层次、年龄及季节而发生变化。(2)生态系统中活植物体的能量现存量为269.719×1010J／ha,而枯死体中的能量现存量为36.817×1010J／ha,其中凋落物层和立枯体中能量贮量各占84.04%和15.96%。 (3)生态系统能量净固定量为264.346×109J／ha·yr,其中29.49%的能量存留在植物体中,用于植物净生长。生态系统年能量归还量为88.809×109J／ha,其中32.39%的能量在当年被分解释放,余下能量积累于凋落物层之中;生态系统的能量转化效率为2.299%,与其它森林植物群落相比,落叶松人工林系统是高效率的能量代谢系统。