不同环境下几种园林树木落叶分解及N、P动态的研究

论文摘要

凋落物分解是陆地生态系统养分物质循环的基础,其过程深受凋落物性质及环境条件的强烈影响。与自然生态系统相比,城市生态系统有其独特的性质,决定了城市绿地生态系统凋落物分解以及分解过程中土壤呼吸和凋落物呼吸的特性。开展城市绿地生态系统凋落物分解特性的研究,以揭示城市立地环境在凋落物分解中的作用及其对分解过程中养分释放的影响,有助于绿地生态系统凋落物的有效控制。本研究根据合肥市3种园林树种,即重阳木(Biscofia polycarpa)、枫香(Liquidambar formosana)、马尾松(Pinus massoniana)的落叶,在蜀山森林公园和安徽农大校园绿地进行为期一年的分解试验,系统分析落叶分解速率和养分释放动态,同时结合分解过程中绿地土壤呼吸和落叶呼吸等方面的特性,探讨不同环境下落叶分解差异的主控因素,以及落叶分解速率与其环境土壤呼吸和落叶本身呼吸的关系。研究结果如下:1、分解速率在蜀山公园,落叶经过一年的分解,马尾松分解速率最快,失重率达到86.3%;枫香落叶分解速率最慢,失重率仅为48.9%;四种落叶分解的顺序为马尾松＞混合＞重阳木＞枫香。而在安徽农大校园,重阳木分解快,其失重率为73.7%,马尾松仅40.0%,学校内四种落叶分解快慢的顺序为重阳木＞混合＞枫香＞马尾松。通过Olson模型,模拟计算可知,在蜀山公园各落叶分解系数从大到小依次为马尾松(0.229)＞混合(0.099)＞重阳木(0.066)＞枫香(0.063)。完全分解所需的时间分别为:枫香3.97年、重阳木3.81年、混合落叶2.51年和马尾松1.09年。安徽农大校园内各落叶分解系数从大到小依次为重阳木(0.121)＞混合(0.096)＞枫香(0.050)＞马尾松(0.043);其完全分解所需的时间分别为:马尾松5.88年、枫香4.98年、混合落叶2.61年和重阳木2.07年。2、养分(N、P和Ca)动态不同树种落叶,分解过程中各元素浓度的变化有一定差异。无论在蜀山公园还是安徽农大校园,N含量小幅波动,总体上呈上升趋势;P含量初期呈现上升而后下降的趋势。Ca元素在不同环境下浓度变化规律不相同。在蜀山公园,各种落叶总体呈下降趋势;在安徽农业大学校园,经过一年的分解,各种落叶都有一定程度的Ca富集。Ca的这种动态变化可能与分解环境富Ca有关,校园土壤因建筑等干扰,土壤Ca含量远大于蜀山公园。3、土壤呼吸和落叶呼吸不同试验区土壤呼吸存在显著差异。对蜀山公园土壤呼吸和0～10cm土层含水量及0～5cm地温进行了多因子及互作项回归分析。结果表明,绿地土壤呼吸与0～5cm地温的相关系数达到显著水平r=0.984,(p＜0.0001),而与土壤含水率、含水率和地温互作项都没有达到显著水平(p＞0.05)。对安徽农大校园绿地土壤呼吸和0～10cm土层含水量及0～5cm地温进行了多因子及互作项回归分析结果表明,该处绿地土壤呼吸与0～5cm地温的相关系数达到显著水平r=0.985,(p＜0.0001),与含水率和地温互作项的相关系数也达到显著水平r=0.961,(p＜0.001);而与土壤含水率没有达到显著水平(p＞0.05)。充分说明表层土壤温度和含水量是影响土壤呼吸速率的主导因素。受地温和土壤含水率的影响,尽管不同树种的落叶呼吸大小不一,但是四种落叶都在5、6月份低,而4、10月较高。无论是四种落叶平均呼吸速率还是土壤呼吸在4月～12月平均呼吸速率都是:蜀山大于安农大校园,这可能是蜀山公园落叶分解速率比安徽农大校园快的重要原因。4、土壤呼吸和落叶呼吸与落叶分解的关系土壤呼吸和落叶呼吸与落叶分解都是由土壤微生物的数量、种类和活动强弱决定,环境影响也起重要调节作用,本试验显示土壤呼吸的季节变化同落叶分解失重率的季节变化基本同步。落叶呼吸速率和失重率之间不存在显著的相关性R~2=0.392(p=0.26)。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 森林凋落物研究
• 1.2 凋落物及土壤呼吸研究概况
• 1.3 城市绿地土壤特性的管理
• 1.4 落叶的生态功能研究
• 2 引言
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究意义
• 3 研究地区概况和测定方法
• 3.1 研究地区概况
• 3.2 技术路线
• 3.3 研究方法
• 3.4 数据分析
• 4 落叶分解动态
• 4.1 几种落叶的初始养分含量
• 4.2 几种园林树木落叶在不同环境下失重率的变化
• 4.3 养分动态变化
• 4.4 落叶养分释放规律
• 5 不同分解环境土壤呼吸和落叶呼吸的研究
• 5.1 不同分解环境土壤呼吸的研究
• 2的月变化'>5.2 落叶分解释放CO₂的月变化
• 5.3 土壤呼吸和落叶呼吸与落叶分解速率的关系
• 6 讨论与小结
• 6.1 讨论
• 6.2 小结
• 附表A 不同环境下落叶分解过程中养分浓度的变化
• 附表B 不同环境下四种落叶分解过程中养分释放速率的变化
• 附表C 不同环境下四种落叶失重率的变化
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表的论文