森林生态系统凋落物多样性对分解过程和土壤微生物特性影响研究进展

凋落物的分解过程是森林生态系统养分循环的关键环节, 也是林分内植被层可利用养分的重要来源。一般来说, 在自然生态系统中, 地上植被的种类越丰富, 其凋落物的多样性也越高, 多样化的凋落物在混合分解过程中存在的相互作用关系也更为复杂, 对其自身的分解过程、分解生境以及分解者群体也会产生重要影响。文章以凋落物的多样性为着眼点, 综述了凋落物的多样性对其分解过程以及对分解过程中最重要的分解者-土壤微生物特性所产生的影响, 重点阐述了凋落物多样性对分解过程中土壤微生物的生物量、群落结构、多样性以及分解活性的影响, 并对其可能的原因和潜在的机理进行了分析。综述结果表明, 较高的凋落物多样性总体上能够加速凋落物的分解, 提高分解过程中土壤微生物的生物量、多样性及分解活性。在此基础上, 对今后凋落物多样性在分解过程中的效应研究进行了展望, 为人工林可持续经营的混交林营造以及林下植被的科学管理提供理论依据。     

宁夏罗山自然保护区3种典型林分凋落物和土壤层水源涵养能力综合评估

森林凋落物层和土壤层是森林生态水文效应中的主要贡献层，对森林生态系统水土保持功能和水源涵养能力有重要影响。对比宁夏罗山自然保护区3种典型林分类型凋落物和土壤层水文效应的变化规律和水源涵养能力大小，为该地区的森林生态水文、水土保持和森林管理提供科学依据。以该自然保护区青海云杉纯林、油松纯林和青海云杉油松混交林为研究对象，运用称量、室内浸泡、环刀法和回归分析法对凋落物和土壤层的水文效应进行测定和拟合，并使用熵权法对二者的水源涵养能力进行评估。结果表明：（1）青海云杉油松混交林凋落物的总厚度和总储量显著高于青海云杉纯林和油松纯林（P<0.05），3种林分类型的半分解层的厚度和储量高于未分解层。（2）凋落物层最大持水量范围为63.29-95.08t/hm²，最大持水率范围为335.97%-353.85%，有效拦蓄量范围为34.09-63.92t/hm²，三者均为青海云杉油松混交林>云杉纯林>油松纯林。（3）3种林分类型的凋落物持水量（Q）与浸泡时间（t）呈对数函数关系，吸水速率（V）与浸泡时间（t）呈幂函数关系。（4）从3种林分类型的土壤物理性质和持水特性得出，3种林分类型的土壤层水文效应的等级排序为云杉油松混交林>油松纯林>青海云杉纯林。（5）凋落物层和土壤层的水源涵养能力大小为青海云杉油松混交林（0.43）>油松林（0.3）>青海云杉林（0.27）。综合来看，青海云杉油松混交林的凋落物层和土壤层的水源涵养能力最优，其次是纯林，说明混交林在水土保持和水源涵养方面比纯林更具优势。     

全球尺度上凋落物初始酚类含量特征及影响因素

酚类物质是凋落物分解过程中难分解的有机组分,其初始含量极大地影响了凋落物的后续分解过程,但全球尺度上凋落物酚类物质的初始含量特征及影响因素并不清楚。通过meta分析已发表的相关科研论文,在全球尺度上探讨了凋落物总酚和可溶性酚(溶于水、酸、甲醇、乙醇)的含量特征及气候、菌根类型、植物生活型和土壤性质等因素对其的影响。结果表明:(1)全球凋落物初始总酚、可溶性酚平均含量分别为65和88 mg·g–1;(2)菌根类型对根凋落物总酚含量及叶凋落物可溶性酚含量有显著影响,同时具有丛枝菌根和外生菌根植物的根凋落物总酚含量显著低于具有外生菌根植物凋落物,而同时具有丛枝菌根和外生菌根植物的叶凋落物可溶性酚含量显著高于具有丛枝菌根植物凋落物;(3)系统分类(裸子植物、被子植物)和叶形态(针叶、阔叶)对叶凋落物总酚含量有显著影响,阔叶与被子植物凋落物总酚含量分别显著高于针叶和裸子植物凋落物;(4)平均气温日较差、最干旱月份降水量、最干季降水量与叶凋落物总酚含量呈显著正相关关系;(5)最暖季降水量、土壤含水率与叶凋落物可溶性酚含量呈显著负相关关系;(6)叶形态对叶凋落物总酚含量的影响最为显著。这些研究结果对...     

细菌对五大连池火山森林凋落物早期分解的影响

为了解火山森林生态系统中微生物在凋落物分解和营养循环中的作用，以五大连池火山熔岩台地森林优势树种落叶松、白桦、山杨为研究对象，采用凋落物袋野外原位分解和高通量测序方法，分析细菌群落结构及多样性对凋落物分解的响应。结果表明：经过18个月的分解，3种植物叶片凋落物质量残留率为63.9%～68.1%,白桦叶片凋落物分解最快，分解前后的N含量、C∶N、N∶P存在显著差异。3种植物叶片凋落物的细菌物种数和多样性指数具有显著差异。变形菌门、放线菌门、拟杆菌门为优势菌门，根瘤菌属、鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属为优势菌属，且在3种凋落物间存在显著差异。分解18个月后，凋落物中优势细菌类群与火山熔岩台地土壤趋向一致，火山森林生态系统中凋落物细菌多样性和群落结构受到凋落物中P含量、C∶N和N∶P的影响。     

四川红杉-岷江冷杉原始林凋落物K和Na的归还动态

以凋落物为载体的养分归还是生态系统物质循环的主要过程,也是林木生长所需养分的重要来源。相对于其他元素,钾(K)和钠(Na)在调节渗透压方面有着极其重要的作用,且淋溶作用强烈,极易流失,但缺乏必要关注。因此,以海拔3589 m高山峡谷区典型的四川红杉(Larix mastersiana)-岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林为研究对象,在2015年9月到2016年8月期间调查了不同类型凋落物中K和Na元素在不同时期的归还特征。结果表明:1)凋落物K和Na元素年归还量分别为25.34和4.44 kg·hm^-2,表现为:凋落叶>凋落枝>其他凋落物>凋落皮>附生植物>繁殖器官。其中,凋落叶和枝占总凋落物K和Na元素归还的85%以上;2)总凋落物、凋落叶和枝的K、Na元素归还动态呈现"双峰型",最大值出现在5月和10月;凋落皮和繁殖器官K、Na元素归还动态呈现"单峰型",最大值出现在5月;3)乔木层树种凋落物的K和Na元素呈现"双峰型"的归还模式,最大值在5月和10月,灌木树种凋落物的K和Na元素呈现"单峰型"归还模式,最大值在9-10月。这些结果说明了高山峡谷区典型针叶林不同类型凋落物元素归还的季节性特征,为进一步认识区域森林物质循环及相关的生态学过程提供了基础数据。     

江苏宝华山栎林生态系统凋落物及其元素动态

江苏宝华山栎林生态系统凋落物及其元素动态梁珍海（江苏省林业科学研究所，南京２１１１５３）ＬｉｔｔｅｒｆａｌｌａｎｄｉｔｓＥｌｅｍｅｎｔｓＤｖｎａｍｉｃｓｉｎＱｕｅｒｏｕｓｖａｒｉａｂｉｌｉｓＥｃｏｓｙｓｔｅｍｉｎＢａｏｈｕａｓｈａｎｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ￥ＬｉａｎｇＺｈｅｎｈａｉ（ＦｏｒｅｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１５３）．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥ－ｃｏｌｏＬｒｙ，１９９３，１２（５）：１７－２０。ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｓｏｍｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎａＱ，ｖａｒｉａｂｉｌｉｓｅｃｏｓｙｓｔｅｍｉｎＢａｏ－ｈｕａｓｈａｎＮａｔｕｒａｌＲｅｓｅｒｖｅｉｎＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｔｈｅａｎｎｕａｌｌｉｔｔｅｒｆａｌｌａｍｏｕｎｔｉｓ５３５９．５ｋｇ．ｈａ￣１ｉｎｔｈｉｓｅ－ｃｏｓｖｓｔｅｍｆｒｏｍ１９８９ｔｏ１９９０．ｗｉｔｈｔｗｏｐｅａｋｓａｐｐｅａｒｉｎｇｉｎＭａｙａｎｄＮｏｖｅｒｎｂｅｒ．Ｔｈｅｃｏｎｔａｎｔｓｏｆｆｉｖｅｅｌｅ－ｍｅｎｔｓ（Ｎ，Ｐ     

雪被去除减缓岷江冷杉凋落叶易分解碳释放

气候变化已经并将持续改变寒冷生物区季节性雪被厚度和覆盖时间,雪被厚度的减少可能影响高山森林凋落物分解,尤其是其早期分解过程中易分解碳的释放。该文研究了川西高山森林雪被去除处理后优势树种岷江冷杉(Abiesfargesii var.faxoniana)凋落叶总有机碳、热水/冷水可溶性有机碳、非结构性碳(可溶性糖、淀粉)在冬季(雪被形成期、覆盖期、融化期)和生长季(初期、中期、后期)的释放规律。结果表明:(1)经过一年的分解,对照和雪被去除处理的凋落叶质量残留量分别为76.4%和86.2%,总有机碳残留量分别为60.5%和74.8%。(2)经过一个冬季分解后,雪被去除处理降低了凋落叶热水溶性有机碳和可溶性糖的释放,而增加了总有机碳、可溶性有机碳、非结构性碳和淀粉的富集。(3)经过生长季分解后,雪被去除处理降低了凋落叶易分解碳释放,其中总有机碳、热水溶性有机碳、可溶性有机碳、非结构性碳、可溶性糖和淀粉的释放分别降低了36.3%、0.8%、43.7%、28.3%、21.7%和33.7%。偏最小二乘法分析表明,岷江冷杉凋落叶易分解碳释放受土壤冻融循环次数、脲酶活性、土壤温度和可溶性有机碳含量影响...     

亚热带人工林不同植物生长型凋落叶溶解性有机质数量和光谱学特征

凋落叶淋溶过程产生的溶解性有机质(DOM)在森林土壤有机碳和养分循环中发挥着重要作用，然而亚热带不同植物生长型(阔叶、针叶和林下蕨类)淋溶产生的DOM数量、化学组成及结构等基本特征还不明确，尤其缺乏多树种的实验数据。基于此，本研究选取江西省亚热带人工林中常见的11种阔叶树、3种针叶树和4种林下蕨类植物的凋落叶为研究对象，通过室内淋溶试验比较不同植物生长型凋落叶源DOM数量和光谱学特征的差异，并分析DOM数量和光谱结构与凋落叶初始性质的相关性。结果表明：凋落叶淋溶产生的DOM数量和化学组成在植物生长型间存在显著差异，阔叶树凋落叶溶解性有机碳(DOC)和溶解性全氮(DTN)数量最多，而蕨类植物凋落叶的溶解性全磷(DTP)数量最高；阔叶树和蕨类植物凋落叶DOM有更高的SUVA₂₅₄和SUVA₂₈₀值以及更低的S_275-295和S_R值，意味着它们有更高的DOM芳香化程度和更大的分子质量；相关分析和多元线性回归分析结果显示，凋落叶初始元素含量、化学计量比及叶片物理性质(比叶面积、组织密度和饱和持水量)能够很好...