鼎湖山马尾松林凋落物及其对人类干扰的响应研究

通过处理（根据当地习惯收割凋落物和林下层）和保护（无任何人类活动）样地的比较,在3年时间里研究了鼎湖山生物圈保护区马尾松（Pinus massoniana)林凋落物,养分动态及其对人类干扰的响应,处理和保护样地年平均凋落物总量分别为：2．388和2．342t/hm^-2.a^-1,它们主要由针叶组成（45．4％－78．8％）,皮＋枝占12．4％－14．4％,杂物8．6％－40．2％,凋落物量具有明显的年,季和月变化规律。尽管为人工起源的马尾松林,但其凋落物的空间分布很不均匀（变异系数＞22％）,凋落物中主要营养元素浓度因组分和季节不同而异,但总的趋势以杂物和春季的浓度最高。凋落物主要营养元素的归还量亦随季节和组分不同而异,其年平均归还总量为：处理样地N15.85kg.hm^-2.a^-1.P0.63kg.hm^-2.a^-1,K2.86kg.hm^-2.a^-1,Ca6.04kg.hm^-2.a^-1和Mg1.77kg.hm^-2.a^-1;保护样地N16．24kg.hm^-2.a^-1,P0.67kg.hm^-2.a^-1,k2.61kg.hm^-2.a^-1,Ca5.41kg.hm^-2.a^-1和Mg2.09kg.hm^-2.a^-1,当停止人为干扰后,凋落物产量及其养分归还量相对于继续受干扰的松林趋向逐年增加。     

神农架巴山冷杉天然林凋落量及养分特征

研究了湖北神农架巴山冷杉 (Abies fargesii) 天然林凋落物量、凋落物N、P、K、Ca、Mg的含量及其归还量。结果表明:巴山冷杉天然林的年凋落量为5702.99kg·hm-2;巴山冷杉林的凋落 物组成比较丰富, 主要有落叶、落枝、球花、球果和其他5部分, 其中以落叶为多, 占总凋落量的46.00%;凋落量的月变化模式呈双峰型, 分别在2006年10~11月和2007年4~5月达到峰值;凋落物养分含量的大小顺序为:N>K>Ca>P>Mg;N、P、 K、Ca、Mg的年归还量分别为:39.1063、4.5346、13.4367、5.4965和0.0911kg·hm-2;就凋落物各组分的养分年归 还量而言, 落叶的养分归还量远远大于其余组分的养分归还量, 占总归还量的52.65%。因此, 不论凋落量还是养分归还量, 巴山冷杉林凋落物中的落叶都占绝对优势。     

川西亚高山林线交错带植被凋落物量及养分归还动态

从2006—2008年,研究了川西亚高山林线交错带群落凋落物产量及N、P、K、Ca和Mg主要养分归还动态。结果表明:林线交错带植被凋落物年产量为389.83kg.hm-2.a-1,5种主要养分年归还量总量为15.82kg.hm-2.a-1,归还量排序为Ca>N>K>Mg>P。其中,叶、枝和其他混合杂物分别占凋落物总量的72.2%、17.9%和9.9%,占养分归还总量的87.4%、7.0%和5.6%。凋落物各组分及养分归还月动态均呈单峰曲线型变化,叶高峰期在9月,而枝、杂物则在10月。凋落物养分含量季节动态因不同凋落物组分和养分元素而异。叶凋落物中N、P、K和Mg含量在生长高峰的6、7月较高,而Ca含量较低;枝凋落物各元素含量总体上月变化不显著,其他混合杂物各元素含量6与10月相对较高,其余各月则无显著差异。     

格氏栲天然林与人工林凋落物数量、养分归还及凋落叶分解(英文

通过对中亚热带格氏栲天然林(natural forest of Castanopsis kawakamii。约150年生)、格氏挎和杉木人工林(monoculture plantations of C．kawakamii and Cunninghamia lanceolata,33年生)凋落物数量与季节动态、养分归还及凋落叶分解与其质量的关系为期3a的研究表明。林分年均凋落量及叶所占比例分别为：格氏栲天然林11．01t／hm^1。59．70t／hm^2;格氏栲人工林9．54％。71．98％;杉木人工林5．47t／hm^2。58．29％。格氏栲天然林与人工林凋落量每年只出现1次峰值(4月份)。而杉木林的则出现3次(4或5月份、8月份和11月份)。除杉木林的Ca和格氏栲人工林的Mg年归还量最大外。N、P、K及养分总归还量均以格氏栲天然林的为最大。杉木人工林的最小。分解la后格氏栲天然林中格氏栲叶的干重损失最大(98．16％)。杉木叶的最小(60．78％)。C／N及木质素／N比值与凋落叶分解速率呈显著负相关。而N、水溶性化合物初始浓度与分解速率呈显著正相关。与针叶树人工林相比,天然林的凋落物数量大、养分归还量高、分解快。具有良好自我培肥地力的能力。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。     

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4.45t·hm^-2·a^-1,是中龄林的1.42倍,两者存在显著差异(p<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68.4kg·hm^-2·a^-1,是中龄林48.96kg·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。     

天然枫桦红松林凋落量动态及养分归还量

三年定位研究表明小兴安岭天然枫桦红松林年均凋落量有5.8t／ha(干重)。凋落量的季节变化格局是随着气候变冷有一明显秋季凋落高峰期(9—10月)。凋落物每年养分的归还量：Ca、N、K、Mg、P,相应为67.0、56.9、14.8、9.5、和6.6kg／ha,总计155.0kg／ha。据测定阔叶树落叶养分含量明显高于所有针叶的含量。尽管阔叶树的年凋落量仅占该混交林的年总凋落量的三分之一,阔叶树落叶仍有相当高的养分比例(43.4%)归还土壤。因此,红松林分的经营管理中,保留适当比重的阔叶树有利于土壤改良和促进林分生长。     

神农架常绿落叶阔叶混交林凋落物养分特征

凋落物是联结陆地生态系统植物与土壤养分的重要媒介,了解凋落物养分特征有助于理解陆地生态系统物质循环的机理。该研究于2015年收集了神农架地区常绿落叶阔叶混交林的新鲜凋落物及现存凋落物,测定其不同器官中大量元素(C、N、P、K、Ca、Mg)的含量,据此分析其养分含量、养分归还量、养分储量及化学计量比的特征。结果发现:该常绿落叶阔叶混交林新鲜凋落物的C、K养分含量显著高于现存凋落物,N、P、Ca、Mg养分含量显著低于现存凋落物;其凋落物大量元素的养分归还量及养分储量大小顺序均为C Ca N Mg K P,分别为1569.84、52.44、34.82、6.24、5.24、1.30 kg hm~(-2) a~(-1)及1835.29、87.87、51.17、12.12、3.90、1.95 kg hm~(-2) a~(-1);其新鲜凋落物及现存凋落物的C∶N∶P分别为1307.33∶27.73∶1及976.48∶26.77∶1,新鲜凋落物的C∶N、C∶P显著高于现存凋落物,N∶P无显著区别。研究表明,新鲜凋落物与现存凋落物养分含量之间的差异与不同元素在分解过程中的可淋溶性及生物固持等因素有关。该地区常绿落叶阔叶混交林凋落物养分归还量及养分储量相对于亚热带阔叶林平均水平较低;且显著低于喀斯特地区同类型森林,主要与其凋落物产量、降水量及植被类型有关。该森林生态系统新鲜凋落叶与中国及全球范围内阔叶树种凋落叶相比C∶N较低,C∶P、N∶P较高,这可能是由于该地区N沉降及P限制现象较为严重所致。     

名古屋风景林凋落物和凋落叶养分含量季节动态的研究

对日本名古屋市的三个风景林－日本柳形（Cryptomeria japonica)林,日本米槠（Quercus cuspidata)林和常绿落叶阔叶混交林的凋落物和凋落叶养分含量的动态变化及养分贮量进行了研究。日本柳杉林、日本米槠林和常绿落叶阔叶混林的年凋落量分别为7309kg.hm^-2、5790kg.hm^－2和5325kg.hm^-2,日本柳杉林的主要凋落高峰发生在9月,次要凋落高峰发生在3月,而日本米槠林和常绿落叶阔叶混交林的凋落高峰分别发生在5月和11－12月。台风引起大量枝叶凋落。日本柳杉林、日本米槠林和常绿叶阔叶混交林凋落物的5种养分年贮量分别为224.22kg.hm^-2、119.33kg.hm^-2和133.21kg.hm^-2。凋落物养分中N、K和Ca的量大于P和Mg。凋落叶的养分量占养分年贮量的63．19％－79．06％。落叶树种凋落叶养分浓度的季节变化大于常绿树种。     

绵阳官司河流域主要森林类型凋落物含量及动态变化

对绵阳官司河流域代表性森林——桤柏混交林、柏木纯林、松栎混交林和松柏混交林的凋落物量、组成特征和季节动态变化及其凋落物中N、P、K含量进行了定位观测和研究,结果表明：其年均凋落物量分别为4．229（3．732—4．828）、5．133（4．215—6．545）、5．701（5．133—6．642）t·hm^-2和5．351（4．762—5．854）t·hm^-2;叶、枝、花果、松皮和杂物的比例分别为72．1：8．9：11．9：0：7．1、75．4：9．0：9．0：0：6．5、79．7：11．0：6．3：0．5：2．4和60．4：9．5：16．0：7．5：6．5;灌木凋落量分别占总凋落量的16．4％、1．5％、9．5％和12．1％;凋落物的年变化规律为：桤柏混交林和柏木林主要集中在生长季,松柏混交林为双峰型,出现在生长季早期和休眠期,松栎混交林为单峰型,为12月份;凋落物中N、P、K元素含量以N素最高,其次是K素,P素最少,N、P、K总量分别为62．702、70．596、79．228kg·hm^-2a^-1和80．011kg·hm^-2·a^-1。     

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。     

密度对缺苞箭竹凋落物养分归还及养分利用效率的影响

在缺苞箭竹-紫果云杉原始林下,选取3个密度(D1、D2、D3)的缺苞箭竹,研究了密度对缺苞箭竹凋落物量、养分归还量及养分利用效率的影响.结果表明:3个密度缺苞箭竹的年凋落物量分别为793.2、1135.7和1458.5kg.hm-2,C归还量分别为370.7、516.2和671.5kg.hm-2,5种主要养分归还量分别为16.3、22.9和29.3kg.hm-2,均随密度的增大而增加.各密度养分年归还量中均以Ca最高(占总量的48%～58%),P和Mg最低(3%～5%),总体排序为Ca>N>K>Mg、P.除高密度(D3)缺苞箭竹在8月有一个凋落与养分归还小峰外,10月生长季末是各密度缺苞箭竹凋落及养分归还高峰期.不同密度缺苞箭竹叶N和K的再分配能力无显著差异,P的再分配能力随密度的增大而增强,Ca、Mg则显著积累.缺苞箭竹P的养分利用效率随密度的增大而增高,表明P可能是缺苞箭竹生长更新的限制因子.     

Effect of typhoon disturbance on fine litterfall and related nutrient input in a subtropical forest on Okinawa Island, Japan

Typhoons are frequent on Okinawa Island, southwestern Japan. The effects of typhoon disturbance on the patterns of fine litterfall and related nutrient inputs in a subtropical evergreen broad-leaved forest were studied over 5 years from May 1996 to April 2001. Annual fine litterfall averaged 7558 kg ha⁻¹ (range from 6188 to 9439 kg ha⁻¹) for six sampling plots over 5 years, which differed significantly among years (p<0.001) but not among plots (p=0.122). A seasonal maximum was most evident for leaf litter component. Woody litter fell more irregularly through the year, and peak fall varied with typhoon and windstorm. The mean ratio of annual litterfall mass of sexual organs to leaves was 0.06, much lower than that in other tropical and subtropical rain forests. Nutrient concentrations varied in litterfall components, but were not significantly different among plots. The lowest concentrations of N and P in leaf litter were observed in March, which is also the month with the greatest leaf fall. However, the highest concentrations were recorded in typhoon season. Nitrogen and P concentrations were 34% and 106% greater in the green leaves that fell during typhoons than in senescent leaves. Mean nutrient inputs by litterfall were: N 83, P 3.2, K 25, Ca 71, Mg 19, Al 12, Na 10, Fe 0.86 and Mn 3.9 kg ha⁻¹ yr⁻¹, and differed significantly among years for all elements (p<0.0005) and among plots only for K (p<0.05) and Mn (p<0.0001). Typhoon disturbance strongly affected annual fine litterfall and related nutrient inputs, which contributed an average of 30% of the annual litterfall mass, and from 30% to 39% (for different nutrient elements) of annual total nutrient inputs. The results from this study suggest that typhoon-driven maintenance of rapid cycling of P and N and their high availability in soil appears to be an important mechanism to maintain productivity in the subtropical forest on Okinawa Island.     

密云水库水源保护区板栗林主要养分元素生物循环研究

对密云水库北京集水区板栗林主要养分元素循环进行了研究。结果表明,22年生板栗林的生物量为38638kg·hm^-2;板栗林5种主要养分元素N、P、K、Ca、Mg贮存量为315．38kg·hm^-2,各器官中5种元素贮存量大小排序是干>枝>根>叶>花>果苞>果。板栗林生态系统乔木层每年从土壤中吸收的5种养分元素量为79．17kg·hm^-2,吸收量占0～30cm土层5种养分元素总量的0．15％,占0～30cm土层中5种元素有效养分量的1．95％。年吸收量中存留量为11．25kg·hm^-2,枯落物归还量为58．08kg·hm^-2。雨水及雨水淋溶输入到板栗林生态系统的养分元素量为38．63kg·hm^-2,果实输出量为9．84kg·hm^-2。雨水和雨水淋溶量与枯落物归还量之和大于吸收量,表明研究期间板栗林生态系统养分元素的收入略大于支出,5种元素的吸收系数排序为N>P>K>Ca>Mg,利用系数排序为K>N>Mg>P>Ca。循环系数排序为K>N>P>Mg>Ca。周转期排序是Ca>P>Mg>N>K。     

长期施肥对红壤旱地作物产量和土壤肥力的影响

历时14年的田间定位试验表明,红壤旱地磷素最为缺乏,施用磷肥对提高作物产量效果最好;施用石灰和微量元素对作物产量没有明显增产作用．施肥可以提高花生植株磷、钾的浓度,表明作物的养分含量受土壤养分供应水平的影响．土壤中赢余(亏损)的养分在养分库重建中的作用可以用速效养分库重建效率来表示．研究表明,当红壤旱地N、P2O5、K2O养分赢余1kg·hm^-2时,可分别使土壤中水解氮、有效磷、交换性钾含量提高0．6～6．26、0．20～0．28和1．1～8．5mg·kg^-1．红壤旱地氮和磷通过径流等损失较大,不同处理之间的变化幅度也较大．红壤每年可固定磷43．5kg·hm^-2,通过自身风化作用每年可提供氮48．1kg·hm^-2和钾40．5kg·hm^-2,以满足作物生长所需．     

鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林凋落物的养分动态

本文探讨鼎湖山季风常绿阔叶林调落物养分特征,分析了其动态、季节间与种间变异、构成特征等。结果表明,该群落各种群含氮量的季节变化较小,各个种的变异系数多在15％以下,但磷、钾和钠的变异较大。无论在群落还是在种的水平上,各种营养成份间均没有显著的相关性。除磷外,不同种问养分含量有显著差异,季节间则除镁外无显著差异,磷在红壤地区土壤中难于利用的主要原因可能是不同植物在磷的利用上趋同．全年通过凋落物回归土壤的养分量为氮99．88kghm-2,磷15．03kghm-2．钾27．01kghm-2,钙37．11kghm-2;镁12．19kghm-2。在该群落中,椎栗是对落叶养分贡献最大的种,荷木其次。8月是当年凋落物养分量最高的月份,主要是由于台风作用产生大量的枝叶折落,12月则是最低月份,两者在构成上的主要区别是8月份枝条所持养分量极大,而12月份枝条极少。全年凋落物养分出现两次高峰,4月和8月,而以较寒冷的1、2、11、12月份最低。     

Is primary production in holm oak forests nutrient limited?

Correlations between primary production and patterns of nutrient use and nutrient availability were investigated in 18 plots in closed holm oak (Quercus ilex L.) stands in the Montseny mountains (NE Spain), searching for evidence of nutrient limitation on primary production. The plots spanned a range of altitudes and slope aspects within a catchment. Nutrients considered were nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and magnesium (Mg) in plant samples, and the above plus calcium (Ca) and sodium (Na) in the soil. Primary production was found by summing the annual aboveground biomass increment to the annual litterfall. Across plots, primary production was correlated with the annual return of nutrients in litterfall, but this relationship probably arose from the common effects of the amount of litterfall on both primary production and nutrient return, and not from any nutrient limitation. Primary production was not significantly correlated with nutrient concentrations in mature leaves nor leaf litterfall, nor with absolute or relative foliar retranslocation of nutrients before leaf abscission, nor with the concentration and content (kg/ha) of total N, extractable P, and exchangeable K, Mg, Ca and Na in the upper mineral soil. We conclude that there is no correlational evidence that primary production is nutrient limited in this holm oak forest.     

福建和溪亚热带雨林凋落物营养元素动态

探讨了福建和溪亚热带雨林主要营养元素通过凋落物的归还动态．结果表明,该森林一年中凋落物不同组分各元素的含量具有波动性,加权平均含量为Ｎ＞Ｋ＞Ｃａ＞Ｍｇ＞Ｐ（落果Ｃａ＝Ｍｇ、落枝Ｃａ＞Ｋ）。通过凋落物归还Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ元素的年库流量,分别为８７．４１、３．８２、４０．８０、２８．８１和１５．３２ｋｇｈｍ（－２）,灰分量为２８４．５７ｋｇｈｍ（－２）,其中以落叶形式居最大,分别各占总量的７３．４％、６８．１％、．７７．２％、７２．９％、７４．５％和７９．９％;各元素的年库流量与年凋落物量的月分布相一致,有明显的季节性．森林地表残留物Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ元素的累积储量．分别为５４．８３、２．４５、９．６９、１７．０和９．２５ｋｇｈｍ（－２）．五种元素在林下地表的滞留时间,分别为Ｎ０．６１、Ｐ０．６１、Ｋ０．２３、Ｃａ０．５６和Ｍｇ０．５３年．     

沿海拔梯度武夷山3种典型森林凋落物及养分归还动态

为了解武夷山森林凋落物量和养分归还特征,对武夷山3个海拔典型森林的凋落物量和养分动态开展连续3年的监测。结果表明,常绿阔叶林(645 m)、针阔混交林(1 028 m)和针叶林(1 442 m)的凋落物总量分别为471.25、453.77和409.84 g/m~2,森林凋落物总量随海拔升高呈减少的趋势。武夷山3种典型森林的凋落物总量具有明显的季节变化,均呈双峰型,但常绿阔叶林与针阔混交林和针叶林的凋落物总量峰值和次峰值出现时间近似相反。3种典型森林凋落物中落叶占绝对优势(78.1%～87.6%),落枝和其他组分较少。武夷山3种典型森林凋落物的养分年归还量均表现为C N K P,且养分归还总量随海拔升高而减少。常绿阔叶林的凋落物量和养分归还量较高,可能与环境条件和植被特征相关。这为中亚热带森林生态系统养分循环和森林碳循环机理研究提供了理论依据。     

Preliminary Studies on the Litterfall and Coarse Woody Debris in Mid-Mountain Humid Evergreen Broad-Leaved Forest in Ailao Mountains

The composition and amount of the litterfall and coarse woody debris (CWD), their time and space distribution and the element return were studied in mid-mountain humid ev-ergreen broad-leaved forest in Ailao Mountain in Yunnan, China. The average litterfall (leaves, wood (< 2.5 cm diameter), flower, fruit and mixed matter) was (6.77± 1.43) t/(hm2 · a) while the large wood litterfall () 2.5 cm diameter) was (0.45±0.18) t/(hm2 · a). There were two marked peaks of annual litterfalh the main one from April to May and the second one from October to November. The standing crop of CWD in the forest was 98.46 t/hm2, in which logs made up to 85.8% of the total. As the CWD was not well-distributed in the forest, it increased the diversities of structure and site in the forest ecosystem. The total storage of C, N, P, K, Ca, Mg, Mn, A1 and Fe in the CWD was 48699 t/hm2, but return of elements to the forest ground in the litterfall only made up 7.77% of the nutrient storage of the CWD.