阔叶红松林不同演替阶段的凋落物分解研究

论文摘要

凋落物也可称为枯落物或有机碎屑,是指在生态系统内,由地上植物组分产生并归还到地表面,作为分解者的物质和能量来源,借以维持生态系统功能的所有有机质的总称。本研究自2006年10月至2007年11月,地点在小兴安岭凉水国家级自然保护区内,以原始阔叶红松林不同演替阶段的凋落物为研究对象,对其凋落物数量、组成、季节动态以及凋落叶分解速率、分解过程中养分释放规律等进行了系统的研究。不同演替阶段的林型其树种组成不同,导致不同林分凋落量有很大差异。林隙年凋落量为2857.37kg·hm-2·yr-1,白桦林年凋落量为2343.93kg·hm-2·yr-1,阔叶红松林年凋落量为3268.56kg·hm-2·yr-1;本研究的三种林分的年凋落量均在寒温带凋落物量的范围内,低于温带、亚热带、热带的年凋落量,说明凋落量具有一定地带性的特点。不同林型的凋落物中各组分的凋落量占其总凋落量的比例都存在差异,但凋落叶是不同林型凋落物量的主要成分。林隙和阔叶红松林中的总凋落量凋落节律相似并且都有较大的波动,最高峰出现在9月份,在雨季的6,7月份出现一个不是很明显的次高峰。白桦林总凋落量的季节变化是单峰型,凋落高峰出现在8,9月份。枫桦凋落叶、紫椴凋落叶及混合凋落叶在不同的林型中其分解速率不同,但都表现为越高级的森林群落,其分解速率越快,失重率大小为:林隙＜白桦林＜择伐林＜阔叶红松林,而红松凋落叶在不同的林型中其分解速率表现为:林隙＜阔叶红松林＜择伐林;利用Olson模型估算同种凋落叶分解50%和95%时所需要的时间及拟合出凋落物腐解率k值,本实验拟合的相关系数R均达极显著水平,拟合效果很好。在本研究中,凋落叶经过一年的分解释放或吸附富集后,所有凋落叶的N元素都出现了富集现象;P浓度从总趋势上来看,林隙、白桦林和阔叶红松林内的混合凋落叶和紫椴凋落叶P浓度均下降,择伐林内呈现上升的趋势。不同林型中的枫桦凋落叶总体上P浓度都呈现下降的趋势,而不同林型中的红松凋落叶P浓度总体上都呈现上升的趋势。K浓度从总体上看,除阔叶红松林中的红松凋落叶表现为富集（增加0.393g/kg）,其它林型的的凋落叶K浓度均下降。不同林型的混合凋落叶中的C元素浓度及C/N比随着凋落叶的分解成波浪式变化,但总体上是递减的。不同的凋落叶随着分解程度的加深,N释放速率不同,但基本上均为净富集;不同凋落叶P释放率的变化无明显规律,有净富集也有净释放;不同的凋落叶K释放率不同,但基本上均为净释放。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 国内外研究现状
• 1.1.1 凋落物的概念及其在森林生态系统中的作用
• 1.1.2 凋落物量的研究概况
• 1.1.3 凋落物分解的研究概况
• 1.1.4 发展展望
• 1.2 研究意义与目的
• 2 研究地区自然概况
• 2.1 气候
• 2.2 土壤
• 2.3 植被
• 2.4 研究样地概况
• 3 研究方法
• 3.1 凋落物的凋落量分析
• 3.1.1 样地设置
• 3.1.2 数据调查
• 3.2 凋落物分解速率分析
• 3.2.1 材料来源
• 3.2.2 样地设置
• 3.2.3 数据调查
• 3.2.4 凋落物样品分析方法
• 3.3 计算公式
• 3.4 数据分析
• 4 凋落物的数量、组成及季节动态
• 4.1 凋落物的数量、组成及其所占的比例
• 4.2 凋落物的月动态变化
• 4.2.1 凋落物总量的月动态变化
• 4.2.2 阔叶凋落量的月动态变化
• 4.2.3 针叶凋落量的月动态变化
• 4.2.4 枝条凋落量的月动态变化
• 4.2.5 果实凋落量的月动态变化
• 4.2.6 碎屑凋落量的月动态变化
• 4.3 本章小结
• 5 凋落叶分解
• 5.1 凋落叶分解速率
• 5.1.1 同种凋落叶在不同林型中的分解速率
• 5.1.2 不同林型中的混合凋落叶分解速率
• 5.2 凋落叶分解速率模型
• 5.3 凋落叶分解过程中养分元素浓度动态
• 5.3.1 凋落叶分解过程中N浓度的变化
• 5.3.2 凋落叶分解过程中P浓度的变化
• 5.3.3 凋落叶分解过程中K浓度的变化
• 5.4 凋落叶分解过程中C浓度及C/N
• 5.5 凋落物分解过程中养分释放率的变化
• 5.5.1 凋落叶分解过程中养分N释放率的变化
• 5.5.2 凋落叶分解过程中养分P释放率的变化
• 5.5.3 凋落叶分解过程中养分K释放率的变化
• 5.6 不同林型中凋落物的养分元素释放量动态变化
• 5.7 本章小结
• 6 结论与讨论
• 6.1 凋落物的数量组成及季节动态
• 6.2 同种凋落叶在不同林型中的分解速率
• 6.3 不同林型中的混合凋落叶分解速率
• 6.4 凋落叶分解过程中的Olson指数模型及腐解率
• 6.5 凋落叶分解过程中养分元素浓度动态
• 6.6 凋落叶分解过程中C浓度及C/N
• 6.7 凋落物分解过程中养分释放率的变化
• 6.8 不同林型中凋落物的养分释放量动态变化
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢