广东黑石顶森林群落凋落叶的研究

本文工作是以黑石顶自然保护区森林群落为对象,在不同生长季节对凋落叶量与地被物现存量及其降解与营养回归进行了为期一年的研究.结果表明: 1、平均年凋落叶量为 3.468±0.196 t·ha~(-1),占叶现存生物量的20-22％。地被枯叶量为 3.078t·ha~(-1).每季度的总凋落叶量和每个树种的凋落叶量在总凋落叶量中的比例随季节而波动. 2、凋落叶中灰分、有机 C、全 N、全 P的年平均含量以绝对于物质计分别为4.11％、47.78％、0.8216％、0.0476％,含量最高值出现在雨季,最低值在干季.全K年平均含量为0.2653％,但含量最高在干季、最低在雨季,这是因为K很容易被淋溶.经过一年的降解,有机C、全N、全P、全K的含量分别降至38.85％、0.5118％、0.0367％和0.2223％。 3、经推算,全 P、全K、全N在凋落叶中的含量分别是在生活叶中含量的15.87-31.73％,17.69-26.53％,27.39-54.77％。这说明树叶中大部分的营养物质在凋落前已经通过某种途径发生了移动. 4、群落凋落叶半量降解时间平均约为3个月,失重率在雨季后期(6月～9月)最高(50.75％)...     

广东黑石顶森林群落凋落叶的研究

本文工作是以黑石顶自然保护区森林群落为对象,在不同生长季节对凋落叶量与地被物现存量及其降解与营养回归进行了为期一年的研究.结果表明: 1、平均年凋落叶量为 3.468±0.196 t·ha~(-1),占叶现存生物量的20-22％。地被枯叶量为 3.078t·ha~(-1).每季度的总凋落叶量和每个树种的凋落叶量在总凋落叶量中的比例随季节而波动. 2、凋落叶中灰分、有机 C、全 N、全 P的年平均含量以绝对于物质计分别为4.11％、47.78％、0.8216％、0.0476％,含量最高值出现在雨季,最低值在干季.全K年平均含量为0.2653％,但含量最高在干季、最低在雨季,这是因为K很容易被淋溶.经过一年的降解,有机C、全N、全P、全K的含量分别降至38.85％、0.5118％、0.0367％和0.2223％。 3、经推算,全 P、全K、全N在凋落叶中的含量分别是在生活叶中含量的15.87-31.73％,17.69-26.53％,27.39-54.77％。这说明树叶中大部分的营养物质在凋落前已经通过某种途径发生了移动. 4、群落凋落叶半量降解时间平均约为3个月,失重率在雨季后期(6月～9月)最高(50.75％),干季(12月～3月)最低(6.28％).在一年时间里,凋落叶干物质的64.32％回归到土壤中,即2.2269t·ha~(-1).地被落叶在一年内的失重率为54.68％.     

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。     

川西高山林线交错带凋落叶分解速率与初始质量的关系

对我国川西高山林线交错带14种代表性植物凋落叶分解速率与初始质量的关系进行研究.结果表明: 高山林线交错带植物凋落叶分解速率（k）为0.16～1.70,乔木和苔藓凋落叶分解较慢,灌木凋落叶次之,草本凋落叶分解最快.凋落叶分解速率与N、木质素、酚类物质、C/N、C/P、木质素/N均具有显著的线性回归关系.通径分析得出,木质素/N和半纤维素含量可以解释k变异的78.4%,其中木质素/N可以解释k变异的69.5%,木质素/N对k的直接通径系数为-0.913.主成分分析表明,第1排序轴k、分解时间（t）的贡献率达99.2%,木质素/N、木质素含量、C/N、C/P与第1排序轴呈显著正相关,其中木质素/N与第1排序轴的相关关系最强(r=0.923).木质素/N是影响川西高山林线交错带植物凋落叶分解速率的关键质量指标,且凋落叶初始木质素/N越高,分解速率越低.     

两种生境下不同生活型植物凋落叶的持水特性

以新鲜凋落叶为对象,研究了重庆石灰岩和砂岩两种生境下乔、灌、草3种生活型植物凋落叶的持水过程。结果发现:不同类型植物凋落叶的单位面积持水量与浸水时间(30 min~24 h)之间均符合对数函数关系。两种生境下凋落叶的持水速率均表现为:草本凋落叶有较大的持水速率,但维持时间较短;乔、灌木凋落叶随浸水时间的延长能保持较大的持水速率;对不同生境而言,石灰岩生境植物凋落叶的持水速率要高于砂岩生境内相同生活型凋落叶。对凋落叶的持水量比较发现,总体上石灰岩生境植物凋落叶的单位面积最大持水量(Q max)、单位面积自然含水量(Q n)、单位面积内部持水量(Q i)均显著高于砂岩生境植物凋落叶;对相同生活型而言,石灰岩生境乔木凋落叶的Q max、Q n显著大于砂岩生境,灌木凋落叶的Q max、Q n、Q i显著大于砂岩生境,草本凋落叶各指标无显著差异。植物对不同生境的适应,使得石灰岩生境乔、灌木植物凋落叶持水速率较快,持水能力高于砂岩生境。     

华南典型树种凋落叶的野外分解和溶解性有机质溶出动态

选用华南亚热带地区常见阔叶树种木荷和针叶树种湿地松的新近凋落叶,在野外分解0、30、60、90、150、210、240、365 d,分析溶出的溶解性有机质(DOM)浓度、组成和性质的变化,以及对土壤可溶性有机碳(DOC)的影响.结果表明: 随着分解的进行,尽管木荷叶片的DOM浓度高于松针,但是2种凋落叶DOM浓度、性质和物质组成变化规律一致;2种凋落叶的DOM浓度均呈下降趋势,芳香化程度和分子量增大,富里酸、腐殖酸类物质逐渐增多,可降解的简单芳烃蛋白(如酪氨酸)逐渐减少.在分解初期,DOM主要由亲水中性和酸性部分组成,易分解、易迁移,对表层土壤DOC影响不显著;在分解后期,DOM主要为腐殖酸和富里酸类物质,吸附性强,表层土壤DOC浓度显著下降.     

不同月份采集的贝加尔针茅地上部的分解特征及影响因素

利用植物生长过程中植物组织内养分元素化学性质的季节性变化特点,在2009年生长季的不同月份(5—9月)采集了呼伦贝尔地区贝加尔针茅地上部(茎和叶),作为分解底物,采用分解袋法,研究其分解特点及其影响因素。结果表明:不同月份采集的贝加尔针茅分解底物之间的分解速度存在明显差异,依采集月份逐渐递减,5月>6月>7月>8月>9月;分解底物初始N、P、Zn、K、Mg和Mn含量与分解速度均呈显著正相关,而碳含量和C∶N与分解速度呈显著负相关,初始钙含量、N∶P与分解速度无显著相关性;土壤微生物生物量N与分解底物的残余质量(%)相关性明显;另外,土壤微生物生物量N与凋落物C、N含量也具有明显的相关性;分解底物质量损失与土壤水分含量显著正相关,而与土壤温度的相关性较弱,说明降水变化通过调节土壤湿度来影响凋落物分解。     

热带尖峰岭和亚热带千岛湖六种凋落叶的分解特征

选取亚热带6个树种马尾松(Pinus massoniana)、毛竹(Phyllostachys heterocycla)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、木荷(Schima superba)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和苏铁(Cycas revoluta)的凋落物,在亚热带的千岛湖和热带的尖峰岭进行凋落物分解实验,研究不同气候带下凋落物的分解特征。两样地的年均气温和降水为主要差异,年均温差达3.0℃。结果表明:两个样地凋落物的分解速率顺序为:毛竹﹥木荷﹥青冈﹥马尾松﹥水杉﹥苏铁,尖峰岭样地6个树种95%分解所需的时间集中在3.22-8.81a,千岛湖样地95%分解所需的时间为4.61-14.27a。6种凋落物叶的分解速率尖峰岭显著大于千岛湖(P0.05)。用尖峰岭的气候条件来模拟千岛湖气候变暖后的状况,凋落物分解的分解速率将提高43.08%-95.65%,凋落物的95%分解时间将缩短30.15%-48.85%。凋落物分解的表观Q10在3.30-9.35之间。在千岛湖样地凋落物的分解速率(k值)与初始氮含量呈显著正相关(P0.05),与木质素含量呈显著负相关(P0.05);在尖峰岭样地,凋落物的分解速率与凋落物基质质量的各因子相关性均不显著。氮含量和木质素含量在中亚热带地区是预测凋落物分解和失重的良好指标,在热带地区气候因子对凋落物分解的控制作用较强于凋落物初始基质质量的控制作用。     

华南4种乡土阔叶树种枯落叶分解能力

采用分解袋法,研究了樟树(Cinnamomum camphora (L.) Presl)、米老排(Mytilaria laosensis Lec.)、火力楠(Michelia macclurei Dandy)和黎蒴(Castanopsis fissa Rehd. et Wils.) 4种华南乡土阔叶树种枯落叶在阔叶混交人工林和湿地松人工林下的分解能力.4个树种枯落叶的分解速率大小依次为:樟树>米老排>火力楠>黎蒴,它们在混交林中的分解速率均大于松林.4个树种枯落叶的分解动态符合Olson指数模型,分解系数(K)在混交林中均大于人工林,且在两种林地中均表现为樟树＞米老排＞火力楠＞黎蒴.不同时间枯落叶养分动态分析结果显示,4个树种枯落叶的N元素分解均出现先富集,后释放的特点,但仅在松林下出现N元素的净释放;K元素释放方式表现为先释放,后富集,仅在阔叶林下出现K元素净释放;Ca、Mg和B元素均表现为分解前期少量富积,之后开始大量释放的变化趋势,它们在阔叶林和松林下均出现净释放.4个树种在P元素释放方式上差异较大,趋势不明显.     

起始时间对亚热带森林凋落物分解速率的影响

运用分解袋法研究了不同布置时间的凋落物在亚热带森林分解的初期过程, 探讨了不同布置时间的凋落物经过相同时间分解的差异及环境因子对其分解速率特别是分解速率常数k的影响。结果表明: 在凋落物分解较快的鼎湖山季风常绿阔叶林, 不同时间布置的凋落物经过12个月的分解, 其残留率及k均存在较大的差异。不同布置时间的凋落物的分解率在前期(0-6个月)与其相应阶段的环境因子呈显著相关关系, 但与后期的环境因子相关性并不显著。不同布置时间的k值的变化范围为0.78-1.30, 起始于雨季的k值较大, 起始于旱季的较小(p < 0.001), 其大小与分解前期的环境因子相关性较高, 与整个分解过程中的环境因子相关性较低。因此, 凋落物的凋落时间可能影响其分解速率; 由于布置时间不同而导致k值估算的不准确将对森林生态系统的养分循环及其碳平衡的评估产生很大影响。     

三峡地区香溪河流域不同树种叶片凋落物的分解

在香溪河流域1160m、930m、658m 3个海拔梯度,利用网袋法,研究黄栌（Cotinus coggygria var.pubescens）、五裂槭（Acer oliverianum）、扇叶槭（Acer flabellatum）3个树种叶片凋落物在河流中和河岸陆地的分解速度和分解动态.结果表明,分解进行90d,叶片凋落物干重流失率为13﹪～74﹪.凋落物的干物质重量流失速度符合指数衰减方程（p＜0.05）.叶片凋落物分解前3d干物质迅速淋洗,在河流中,凋落物干重淋洗率为9﹪～18﹪,河岸陆地为4﹪～9﹪.叶片凋落物在河流中分解30d后,分解速度趋于稳定.叶片凋落物在河岸陆地分解90d的过程中,分解速度呈现一定的波动性.黄栌叶片的分解为中速（分解系数k值为0.0043～0.0079d^-1）,显著慢于五裂槭和扇叶槭.五裂槭和扇叶槭作为同属物种,叶片的分解速度之间没有显著差异,在海拔1160m和930m河流中为快速分解（分解系数k值为0.0101～0.0140d^-1）,在海拔658m河流中为中速分解（分解系数k值分别为0.0084d^-1、0.0078d^-1）.扇叶槭在河岸陆地的分解速度在3个海拔间差异较小,干物质流失均缓慢,分解速度（分解系数k为0.0027～0.0036d^-1）显著低于河流.方差分析结果表明,海拔梯度与叶片凋落物的分解速度之间没有显著相关性（p＞0.05）.河流中叶片凋落物在春夏季节的快速分解对底栖生物群落和下游养分循环有重要作用.     

湿地枯落物分解及其对全球变化的响应

综述了当前湿地枯落物分解及其对全球变化响应的研究动态。湿地枯落物分解研究已随研究方法的改进而不断深化;当前湿地枯落物分解过程研究主要集中在有机质组分和元素含量变化特征的探讨上;湿地枯落物分解同时受生物因素（即枯落物性质以及参与分解的异养微生物和土壤动物的种类、数量和活性等）和非生物因素（即枯落物分解过程的外部环境条件,包括气候条件、水分条件、酸碱度与盐分条件以及湿地沉积的行为与特征等）的制约;模型已成为湿地枯落物分解研究的重要手段,对其研究也在不断深化。还讨论了湿地枯落物分解对于全球变化的响应,指出全球变暖、大气CO2浓度上升、干湿沉降及其化学组成改变可能对枯落物分解产生的直接、间接和综合影响。最后,指出了当前该领域研究尚存在的问题以及今后亟需加强的几个研究方面。     

湿地草本植物枯落物分解的影响因素

草本植物是湿地的主要植被类型之一,其枯落物是湿地有机物质的重要组成部分。本文概述了影响湿地草本植物枯落物分解的主要因素及研究进展,主要包括枯落物自身质量、生物因素、环境因素和人类活动与全球变化等。认为,枯落物质量是本质要素,生物是分解的主导因素,环境等外部因素起到重要作用。讨论了该领域有待深入研究的方向,指出要深入湿地枯落物分解机理的研究,加强多尺度、大环境梯度和多种影响因素的综合研究,加强全球变化对湿地枯落物分解的影响研究,增强实验方法研究等。     

干旱区人工防护林带不同林分凋落叶分解及养分释放

2007年10月下旬至2008年11月,采用原位模拟分解网袋法,对新疆克拉玛依市区北郊人工防护林新疆杨、紫穗槐及二者混合凋落叶进行为期365 d的分解及养分释放动态试验.结果表明：树种不同,凋落叶质量损失率的动态变化不同;凋落叶组成对质量损失率有显著影响,与单优林凋落叶相比,紫穗槐与新疆杨凋落叶混合后更易于分解.经修正Olson负指数衰减模型分析,新疆杨凋落叶分解系数最低(k=0.167),混合凋落叶分解系数最高(k=0.275),估测3种凋落叶半分解和95％分解所需时间为2.41～4.19 a和10.79～17.98 a.不同的分解时期3种凋落叶中N、P和K的残留率不同,分解1年后,K为净释放,N和P为固持或从周围环境中吸收而富集.分解过程中,除紫穗槐凋落叶在分解中期有机碳分解率下降外,其他处理凋落叶有机碳分解率均不断上升,1年后分解率在35.5%～44.2%之间.C/N值基本呈下降趋势,分解前期和中期下降幅度较小,后期下降较快.     

Early-stage litter decomposition and its influencing factors in the wetland of the Sanjiang Plain, China

Using the litter bag technique, the decomposition rates and their influencing factors were studied by investigating three wetland macrophytes, Calamagrostics angustifolia, Carex meyeriana and Carex lasiocapa, in Sanjiang Plain, Northeast China. It was revealed that C. lasiocapa lost 28.91% of its weight, C. angustifolia lost 31.98% and C. meyeriana lost 32.99% after 164 days. Another finding was that the amount of organic carbon in the litter of C. angustifolia and C. lasiocapa fluctuated, but continuously decreased in that of C. meyeriana. However, all the three types of litter released organic carbon. Nitrogen was released substantially from the litter of both C. angustifolia and C. meyeriana, but accumulated in the litter of C. lasiocapa. Phosphorus concentrations in all the three types of litter apparently decreased first and then slightly increased. Overall, P release was observed in all the three types of litter. The C/N and C/P ratios varied significantly in the decomposition process. The decomposition rates and nutrient content variations were simultaneously influenced by the quality of the litter as well as the environmental factors in the Sanjian Plain, but they were more strongly affected by the quality of the litter.     

Early-stage litter decomposition and its influencing factors in the wetland of the Sanjiang Plain, China

Using the litter bag technique, the decomposition rates and their influencing factors were studied by investigating three wetland macrophytes, Calamagrostics angustifolia, Carex meyeriana and Carex lasiocapa, in Sanjiang Plain, Northeast China. It was revealed that C. lasiocapa lost 28.91% of its weight, C. angustifolia lost 31.98% and C. meyeriana lost 32.99% after 164 days. Another finding was that the amount of organic carbon in the litter of C. angustifolia and C. lasiocapa fluctuated, but continuously decreased in that of C. meyeriana. However, all the three types of litter released organic carbon. Nitrogen was released substantially from the litter of both C. angustifolia and C. meyeriana, but accumulated in the litter of C. lasiocapa. Phosphorus concentrations in all the three types of litter apparently decreased first and then slightly increased. Overall, P release was observed in all the three types of litter. The C/N and C/P ratios varied significantly in the decomposition process. The decomposition rates and nutrient content variations were simultaneously influenced by the quality of the litter as well as the environmental factors in the Sanjian Plain, but they were more strongly affected by the quality of the litter.     

三江平原典型湿地枯落物早期分解过程及影响因素

枯落物分解是湿地物质循环和能量流动的关键环节,是维持湿地功能的重要过程之一。采用分解袋法对三江平原3种典型湿地植物枯落物分解过程及影响因素进行了研究。研究表明,在164d实验过程中乌拉苔草分解速率始终最快;在分解前103d中毛果苔草分解速率大于小叶章,但在103~164d间小叶章分解速率大于毛果苔草;分解164d,小叶章、乌拉苔草和毛果苔草枯落物的失重率分别为初始重的31.98%、32.99%和28.91%。分解过程中小叶章和毛果苔草枯落物中有机碳浓度波动较大,而乌拉苔草枯落物中持续下降;3种枯落物有机碳绝对含量都表现为净释放。小叶章枯落物中N浓度波动较大,绝对含量发生净释放;毛果苔草枯落物N浓度持续增加,绝对含量净增加;乌拉苔草枯落物N浓度先增加后减少,绝对含量发生净释放。3种枯落物中P浓度都先迅速下降后缓慢上升,绝对含量都表现为净释放。3种枯落物中C/N和C/P也相应的发生变化。小叶章和乌拉苔草枯落物分解速率与枯落物C/P显著相关,而毛果苔草枯落物与枯落物N浓度显著相关;对应3种枯落物分解速率的主要环境因子分别为土壤含水量、土壤容重和土壤温度。3种枯落物分解速率和营养物质含量动态受到枯落物自身质量和温湿条件、周围环境营养状况等自然环境条件的共同影响,相比而言,受枯落物质量的影响更大。     

Leaf decomposition and nutrient release of dominant species in the forest and lake in the Jiuzhaigou National Nature Reserve,China

AimsLitter decomposition is an important ecological process in nutrient cycling and productivity of ecosystems. Our objective is to quantify the differences of litter decomposition and nutrient release (N and P) under the forest and in an alpine lake among the dominant tree species in the Jiuzhaigou National Nature Reserve.
Methods Fresh leaf litters of Abies ernestii, Pinus tabulaeformis, Betula albo-sinensis, and Salix cupularis were collected and placed in bags under the forest and in an alpine lake for a year.
Important findings The mass remaining ratio (MR) of the leaf litters was well predicted with Olson’s decay model (r > 0.93, p < 0.01). The time for 99% decomposition was the shortest for S. cupularis (6.80 a), followed by B. albo-sinensis (10.34 a), A. ernestii (18.88 a), and P. tabulaeformis (27.21 a). These values were 1.48-, 1.55-, 1.80-, and 1.65-folds of the corresponding values in the lake, respectively. Both MR and nitrogen remaining ratio (NR) had significantly negative correlations with the leaf initial N concentration, but significantly positive correlations with the initial C:N. The nutrient release was significantly different among the four species and between the two sites (i.e., forest and alpine lake). The N release of S. cupularis was consistent between forest and the lake (i.e. directly released in the beginning of decomposition), while other species had an obvious N enrichment process before it released. The release of P among was similar among the four species and between the two sites, with a release—enrichment—release pattern. Overall, the leaf litter decomposition appeared as an intricate process that was affected by the litter chemistry and and the environment. The fast litter decomposition in the lake may have a profound influence on the water quanlity in the Jiuzhaigou National Nature Reserve.