秋茄落叶分解中营养元素释放的季节动态

研究了福建九龙江口林地红树植物秋茄落叶分解过程中K、Ca、Mg和P营养元素释放速率的季节动态。结果表明,腐解中叶片元素组成因不同营养元素损失率而变化较大。元素的损失总是快于干重损失,且损失速率为K>Mg>Ca和K>P。冬季P的损失快于Mg和Ca(P>Mg>Ca),夏季则相反(Mg>Ca>P),其余两季节差别不大。4个季节分解56天后,K、Ca、Mg、P分别损失达初始量的72—97％,51—88％,60—90％和64—79％。     

毛白杨落叶分解的研究

本文对毛白杨落叶在土壤中的分解进行了为期一年的研究。结果表明:土壤微生物的活动导致落叶中氮、水溶性糖、钾和钙含量的变化,而落叶中磷、钠和镁的含量变化不显著;落叶分解可提高土壤中氮的含量,土壤中有效钾在分解前期也有明显提高。设计的室内保温保湿试验表明温度和湿度明显地影响分解程度,但对分解变化的趋势和微生物的演替影响较小。     

羊草草原枯枝落叶分解的研究——枯枝落叶分解与生态环境的关系

枯枝落叶的分解受生态环境的影响,枯枝落叶置于不同的生态环境下,其分解速率不同。例如,羊草(Leymus chinensis)在6种不同生境中的分解存在着明显差异。枯枝落叶位于地表和地下,其分解速率则不同,埋入地下的分解比位于地表的迅速。分解速率与土壤水分、地表温度和土壤pH呈指数正相关,与相对湿度呈线性正相关,它们对分解有积极的促进作用。通过生态因子对分解影响的综合分析表明,在羊草草原上,诸生态因子对枯枝落叶分解的重要性依次为:土壤水分、土壤pH、地表温度、相对湿度。     

三种乔木落叶分解过程中跳虫群落结构的演替

1993到1995年,用落叶袋法研究跳虫群落在青冈Cyclobalanopsis glauca、马尾松Pinus massoniana和麻栎Quercus acutissima 3种乔木落叶分解过程中的演替变化。青冈落叶分解经淋洗、养分固定和养分活化3个阶段,马尾松和麻栎没有出现阶段性变化。青冈落叶中跳虫个体数和多样性指数均高于马尾松和麻栎落叶中的相应值。跳虫在落叶分解过程中的集聚型分为3组：A组为落叶分解前期集聚的种类,B组为后期的种类,C组为中期或全过程的种类。3种乔木在A组中共有的种类为鳞Tomocerus sp.、等节Isotoma sp. 和杭州刺齿Homidia hangzhouensis;B组共有种类为八眼符Folsomia octoculata、拟裸长角Pseudosinella sp. 和类符Folsomina onychiurina;C组没有共有种类。     

沈阳城市和城郊油松凋落叶的分解动态

为了检测分解地点和凋落物类型对分解的影响,采用交互分解实验分析了油松凋落叶在城市林分和城郊林分中分解时不同立地条件(城市和城郊)以及不同油松凋落叶类型(城市油松凋落物和城郊油松凋落物)对凋落物的分解速率以及N、P残留率的相对作用。结果表明:不同的立地条件对油松凋落叶分解速率有显著影响(P<0.05):城郊林分中的油松凋落叶比城市林分中分解快,说明外在环境条件对分解的影响显著;在同一林分里,凋落物类型对凋落叶分解速率也有显著影响(P<0.05):城市凋落物分解快于城郊凋落物,说明凋落物内在特性对分解的影响显著。分解地点对于N、P残留率没有显著的影响,然而凋落物类型对N、P残留率有显著影响:城郊凋落物由于具有较高的C/N以及C/P初始值,比城市凋落物更容易富集N、P。     

羊草草原枯枝落叶分解的研究——主要优势植物的分解速率和损失率

分解速率和损失率从不同侧面反映了枯枝落叶分解动态,羊草草原主要优势植物,羊草（Leymus chinensis),拂子茅（Calamagrostis epigejos),减蓬（Suaeda glauca),碱茅（Puccinellia tenuiflora),五脉山黎豆（Lathyrus quinqueneruivs),碱蒿（Artemisia anethifolia)分解速率的季节变化动态近似倒“V”字型,损失率的季节变化呈S型,反了枯枝落叶的失重情况,枯枝落叶的化学组成成分是造成不同种植物间分解差异的主要原因,特别是C／N比与分解快慢有密切关系,分解初期,枯枝落叶的损失符合指数衰减模型,枯枝落叶损失95％所需时间,羊草群落约为8．8a,杂类草群落约为9．7a,碱茅群落约为7．1a,碱蓬群落约为4．7a。     

杨树刺槐混交林有纯林枯落叶分解

研究了杨树（Ｐｏｐｕｌｕｓ ｓｐｐ．）、刺槐（Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ）纯林及混交林枯落叶一年中的分解及养分动态变化规律。结果表明,杨树枯落叶分解速度较慢,刺槐较快,而混交林则较杨树有较大提高。在分解过程中,杨树苦落叶Ｎ、Ｐ释放困难,需经过长在１０个月养分富积过程;刺槐枯落叶Ｎ、Ｐ元素释放较为容易;混交林枯落养分富积时间缩短、幅度下降,分解速度加快,说明杨树和刺槐混交有利于枯落叶分     

沂蒙山区落叶阔叶林蜘蛛群落多样性研究

对沂蒙山区落叶阔叶林4块样地调查,蜘蛛群落的组成计有15科、32属、94种,其群落的种—丰盛度关系适于用对数正态分布(Log normal distribution)模型描述。4块样地中,1～2个个体和大于80个个体的物种所占总种类数的比例是Ⅳ(44.4％)>Ⅱ(40.5％)>Ⅲ(38.4％)>Ⅰ(35.3％)。不同类群的相对丰盛度因地而异,Ⅰ、Ⅱ号样地优势种为日本盖蛛、长肢盖蛛。而Ⅲ、Ⅳ号样地则为横纹金蛛。多样性(以N_1表示)的高低顺序为Ⅰ(19.62)>Ⅲ(11.32)>Ⅱ(8.75)>Ⅳ(6.24),极丰盛种所包括的个体总数占总个体数量的比例在69.2％～95.5％之间。     

黄土高原不同树种枯落叶混合分解效应

混交林中不同树种枯落物混合分解是否产生促进或抑制作用是评价种间关系和混交适宜性的重要依据之一。以黄土高原主要树种为对象,通过室内枯落叶混合分解模拟试验,结果表明:(1)沙棘、白榆、柠条和小叶杨枯落叶分解最快(周转期1 a左右),其次为旱柳、侧柏和白桦枯落叶(周转期略大于1 a),紫穗槐、辽东栎和刺槐枯落叶分解稍慢(周转期1.5 a左右),而樟子松、落叶松和油松枯落叶分解最慢(周转期略大于2 a)。(2)对于针叶树,与油松枯落叶混合,存在明显促进分解作用的是侧柏、落叶松,其次是白桦、沙棘和刺槐;与樟子松枯落叶混合,存在明显促进分解作用的是落叶松、侧柏、沙棘、白榆,其次是柠条、紫穗槐和小叶杨,而存在明显抑制分解作用的是刺槐,其次是白桦和辽东栎;与落叶松枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是白榆、白桦和辽东栎,存在较明显抑制作用的是刺槐;紫穗槐与侧柏枯落叶混合存在较明显的抑制分解作用。(3)对于阔叶树,与小叶杨枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是紫穗槐,其次是辽东栎和刺槐;与刺槐枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是白榆和沙棘,存在明显抑制分解作用的是柠条,其次是辽东栎和白桦;与白桦枯落叶混合,存在较明显促进分解作用的是辽东栎和紫穗槐,存在较明显抑制分解作用的是柠条;白榆与辽东栎、旱柳枯落叶混合均存在较明显的促进分解作用,而白榆与柠条枯落叶混合存在较明显的抑制分解作用;紫穗槐与旱柳、沙棘枯落叶混合均存在较明显的促进分解作用,而紫穗槐与柠条枯落叶混合有较明显的抑制作用。     

杨树刺槐混交林及纯林枯落叶分解

研究了杨树（Ｐｏｐｕｌｕｓｓｐｐ．）、刺槐（Ｒｏｂｉｎｉａｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ）纯林及混交林枯落叶一年中的分解及养分动态变化规律．结果表明,杨树枯落叶分解速度较慢,刺槐较快,而混交林则较杨树有较大提高．在分解过程中,杨树枯落叶Ｎ、Ｐ释放困难,需经过长达１０个月的养分富积过程;刺槐枯落叶Ｎ、Ｐ元素释放较为容易;混交林枯落叶养分富积时间缩短、幅度下降,分解速度加快,说明杨树和刺槐混交有利于枯落叶分解和Ｎ、Ｐ循环．     

兴安落叶松人工林生态系统营养元素生物地球化学循环特征

生态系统营养元素的生物地球化学循环是生态系统重要功能过程之一。营养元素循环和动态平衡过程直接影响生产力水平,并直接关系到生态系统的连续与稳定。因此,营养循环     

红松人工林枝叶分解速度及养分动态的研究

修枝作为培育无节良材的重要经营措施已被广泛应用于生产,修落的枝叶能为林地提供大量的有机物,分解后提高林地土壤肥力。为了探明红松人工纯林枝叶分解过程中各种营养元素的变化规律,我们于1984年至1986年在草河     

不同林窗马尾松凋落叶与土壤养分变化研究

以现有42年生的马尾松（Pinus massoniana）人工纯林,经过采伐形成4种不同大小有效面积的林窗（100、400、900和1 600 m²）为研究对象,以未经采伐的42年生马尾松人工纯林为对照样地,采用凋落叶分解袋法,研究不同大小有效面积林窗对马尾松凋落叶、土壤C、N、P及化学计量比和养分损失率的影响。研究结果表明：（1）不同大小有效面积林窗下的马尾松凋落叶、土壤C、N、P含量及养分损失率除土壤P含量和马尾松凋落叶P养分损失率外,均存在显著差异。随着林窗有效面积G1~G4的增大,马尾松凋落叶C、N、P含量均呈降低趋势,三者均在G3林窗体现出较小值。马尾松凋落叶C、N、P养分损失率、土壤C、N、P养分含量多呈抛物线趋势,且均在G2或G3林窗体现出最大值。（2）不同大小有效面积林窗下的马尾松凋落叶、土壤C/N/P均存在显著差异。随着林窗有效面积G1~G4的增大,马尾松人工林土壤C/N/P基本呈抛物线变化趋势,土壤C/N在G3林窗出现最大值,土壤C/P、N/P均在G2林窗体现出最大值;土壤C/N、C/P、N/P变异系数分别为13.31%、16.51%、17.21%。马尾松凋落叶C/N、C/P均在G3体现出最小值。（3）马尾松凋落叶C、N含量与土壤C、C/N/P及环境因子的相关性较强,P含量与它们的相关性较弱;C/N与土壤P、C/N/P及环境因子的相关性较强,C/P、N/P与土壤C/P及环境因子的相关性较强;C、N养分损失率与土壤C、C/N、C/P及环境因子的相关性较强,P养分损失率与土壤C、N、P含量及其化学计量比和环境因子的相关性较弱。土壤C、N、P含量及其化学计量比与环境因子的相关性较强。     

内蒙古典型草原4种优势植物凋落物的混合分解研究

混合凋落物的研究对预测生态系统群落水平的分解以及相应的养分释放和进一步的循环等生态学过程具有重要意义。该研究使用网袋法, 对克氏针茅(Stipa krylovii)、糙叶黄芪(Astragalus scaberrimus)、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)和羊草(Leymus chinensis) 4种凋落物单种及其混合物的分解速率及分解过程中的养分动态进行了野外实验研究, 以探讨凋落物多样性对内蒙古典型草原生态系统分解速率和过程的影响。通过对凋落物分解速率和养分含量变化历时1年的实际测定, 得到下列研究结果(1)分解341天后, 单种凋落物的剩余重量与初始氮(N)含量呈显著负相关关系(p < 0.001, r = - 0.979)。混合凋落物中, 糙叶黄芪-星毛委陵菜组合剩余重量的实测值比期望值高7.5%, 表明凋落物混合具有显著的正效应, 但在其他几种组合中没有发现显著的凋落物混合效应; (2)在分解初期的N释放阶段, 克氏针茅-糙叶黄芪和克氏针茅-羊草组合的实测N剩余率分别比期望值低4.7%和10.0%, 表明混合凋落物对初期N元素释放具有显著的负效应。不同凋落物混合组合的磷(P)释放或累积在不同分解时期都得到了一定程度的促进, 尤其是星毛委陵菜-克氏针茅、克氏针茅-羊草和克氏针茅-糙叶黄芪组合, 它们在分解前期、中期和后期, 实测P剩余率与期望值的差异分别为31.1%、23.1%和21.8%。研究结果表明, 在内蒙古典型草原生态系统, 多数混合凋落物对分解速率不产生显著的混合效应; 相反, 大多数混合凋落物对分解过程中的养分动态, 尤其是P元素, 具有显著的混合效应, 而混合效应的方向(正或负)可能是十分复杂的。     

Nutrient Addition Prompts Rapid Destabilization of Organic Matter in an Arctic Tundra Ecosystem

Nutrient availability in the arctic is expected to increase in the next century due to accelerated decomposition associated with warming and, to a lesser extent, increased nitrogen deposition. To explore how changes in nutrient availability affect ecosystem carbon (C) cycling, we used radiocarbon to quantify changes in belowground C dynamics associated with long-term fertilization of graminoid-dominated tussock tundra at Toolik Lake, Alaska. Since 1981, yearly fertilization with nitrogen (N) and phosphorus (P) has resulted in a shift to shrub-dominated vegetation. These combined changes have altered the quantity and quality of litter inputs, the vertical distribution and dynamics of fine roots, and the decomposition rate of soil organic C. The loss of C from the deep organic and mineral soil has more than offset the C accumulation in the litter and upper organic soil horizons. In the litter and upper organic horizons, radiocarbon measurements show that increased inputs resulted in overall C accumulation, despite being offset by increased decomposition in some soil pools. To reconcile radiocarbon observations in the deeper organic and mineral soil layers, where most of the ecosystem C loss occurred, both a decrease in input of new root material and a dramatic increase of decomposition rates in centuries-old soil C pools were required. Therefore, with future increases in nutrient availability, we may expect substantial losses of C which took centuries to accumulate.     

Rehabilitation of Stream Ecosystem Functions through the Reintroduction of Coarse Particulate Organic Matter

In streams, coarse particulate organic matter (CPOM) acts as a substrate for microbial activity, which promotes nutrient retention. However, in urban areas, increased peak flows within streams lead to decreased retention of CPOM. The aim of this study was to investigate whether the reintroduction of CPOM, in the form of leaf litter, into a degraded urban stream would increase biofilm activity and phosphorus retention, two ecosystem functions that reflect the integrity of the ecosystem. Stream metabolism and nutrient retention were assessed in treated (T) and control (C) channels of the Torrens River Catchment, South Australia, before and after CPOM addition. Gross primary production and community respiration (CR) were measured as oxygen production and consumption within benthic chambers. Phosphorus retention was measured through a series of short-term filterable reactive phosphorus (FRP) addition experiments. Before CPOM addition, there were no differences in CR, but C retained 6.8% more FRP than T. After CPOM addition, CR was greater in T than in C (572 and 276 mg O₂·m⁻²·day⁻¹, respectively), and T retained 7.7% more FRP than C. The increase in FRP retention in T compared to C was attributed to phosphorus limitation of the CPOM and increased demand for phosphorus of the attached microbial heterotrophic community. The reintroduction of CPOM into degraded streams will be an important step in the restoration of stream metabolism and nutrient retention. Maintenance of CPOM may be achieved through restoration of riparian vegetation, a reduction in the increased peak flows, and rehabilitation of stream morphology.     

森林凋落物动态及其对全球变暖的响应

综述了森林凋落物研究的进展,森林凋落物动态的研究随研究方法的改进而不断深化。制约凋落物分解速率的因素有内在因素即凋落物自身的化学物理性质和外在因素即凋落物分解过程发生的外部环境条件,如参与分解的异养微生物和土壤动物群落的种类、数量、活性（生物类因素）和气候、土壤、大气成分等（非生物类因素）。讨论了全球变暖可能引起的凋落物量和凋落物分解的变化。气温上升可能引发植被分布、物候特征和制约凋落物分解因素的改变,影响森林凋落物动态,最终影响森林生态系统物质循环的功能。     

Soil and vegetation recovery following alien tree clearing in the Eastern Cape Province of South Africa

The impact of alien tree clearing on soil and vegetation recovery remains largely understudied. This study focused on changes in soil and vegetation properties following Acacia removal. The aim was to quantify the long‐term consequences of alien clearing. Paired cleared (old – 15 years; medium – 11 years; recent – 6 years) and uncleared sites were selected along the Palmiet catchment in Eastern Cape Province, South Africa. Various soil physico‐chemical properties (soil moisture, pH, P, N, C, K, Na, Ca, Mg and soil repellency) and vegetation diversity measures were studied on 10 m × 10 m plots. Results indicate that measured soil nutrients are significantly (P < 0.05) lower in cleared than in uncleared sites. However, comparisons among cleared sites alone indicate that soil properties are recovering with older cleared sites having higher (P < 0.05) nutrients than recent cleared sites. Soils in uncleared sites are more repellent than soil in cleared sites. Vegetation recovery in cleared sites was taking place with older cleared sites having higher native species diversity than recently cleared site. We conclude that the removal of alien plants could have caused a reduction in soil nutrients. However, as native vegetation recovers on cleared sites, soil nutrients are gradually improving.     

井冈山森林凋落物分解动态及磷、钾释放速率

应用网袋分解法对井冈山地区亚热带常绿阔叶林、针阔叶混交林和高山矮林地上和地下(10 cm)2个分解组的叶凋落物进行了连续2年的分解试验,测定了凋落物的分解速率以及P、K元素的释放动态.结果表明: 3种林分叶凋落物残留率与时间呈负指数衰减关系.各林分凋落物干质量损失前期较快,第1年末两组平均质量损失率分别为50.6%(常绿阔叶林)、41.7%(针阔叶混交林)和40.13%(高山矮林),且地上组显著高于地下组;后期较慢,至第2年末2组平均质量损失率分别达到60.95%(常绿阔叶林)、57.06%(针阔叶混交林)和56.60%(高山矮林),均以常绿阔叶林、针阔叶混交林、高山矮林为序递减,地上组与地下组的差异不显著.根据Olson指数衰减模型对质量损失率结果进行拟合,发现3种林分样地上凋落物分解95%所需的时间(t_0.95)为6.8～9.9年,其大小排序为常绿阔叶林＜针阔叶混交林＜高山矮林.P在不同林分凋落物分解过程中均存在明显的净固持效应,其强度顺序为高山矮林＞针阔叶混交林＞常绿阔叶林,凋落物初始P含量和C/P可能是导致上述情形的原因.K在各林分的多数时间均表现为净释放.以试验末期的元素释放量计算,P的释放速率在地上组和地下组之间无显著差异,而K则为地上组显著高于地下组.