喀斯特山地人工林凋落物对土壤肥力影响研究

论文摘要

凋落物分解是森林生态系统养分循环中的重要过程,对土壤有机质的形成和养分释放有重要意义,凋落物分解释放的营养元素更是森林维持自身生长的重要物质来源,同时,由凋落物形成的枯枝落叶层是实现森林水源涵养、水土保持的主要作用层。本文通过对贵州省普定县喀斯特地区的滇柏林、杜仲林、桤木林和冰脆李林4种不同人工林的凋落量、凋落物现存量、分解速率、凋落物的持水性能、凋落物养分、土壤物理、化学和生物学性质的测定,采用主成分分析的方法,对滇柏、杜仲、桤木和冰脆李4种人工林的土壤肥力进行综合评价,研究不同人工林的凋落物变化特征以及对土壤肥力的影响,研究结果如下：（1）不同人工林的年凋落量在1.39-11.33 t·hm-2之间变化,桤木林凋落物的年凋落量最大,与阔叶人工林相比,滇柏林凋落物年凋落量最小；不同人工林凋落物现存量在1.81-9.68 t·hm-2之间变化,4种人工林凋落物现存量大小顺序为桤木林、杜仲林、冰脆李林、滇柏林。4种人工林凋落物分解速率大小顺序为：桤木林、冰脆李林、滇柏林、杜仲林。（2）4种人工林凋落物自然含水量与自然含水率趋势基本一致,桤木林最大,杜仲林和冰脆李林次之,最小的为滇柏林；4种人工林凋落物饱和含水率大小顺序为：杜仲林、桤木林、冰脆李林、滇柏林；4种人工林凋落物饱和含水量在1.41-16.29 t.hm-2之间变化,大小顺序为桤木林>杜仲林>冰脆李林>滇柏林。（3）4种人工林土壤综合性质随着凋落物分解均有所改善,4种人工林土壤肥力各指标含量基本大于对照林地土壤,仅土壤pH值在凋落物分解过程中均低于对照土壤。（4）凋落物年凋落量与pH、多酚氧化酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶呈负相关,与其它肥力指标呈正相关；凋落物现存量与土壤容重、最大持水量、总孔隙度、有机质、全氮等呈正相关,凋落物分解速率与有机质、最大持水量、总孔隙度、全氮、全钾等呈正相关。（5）采用PCA综合评判法可知,提取的2个主成分能反映土壤全部指标信息的87.78%；不同林分土壤肥力综合指标值从大到小依次为桤木林、杜仲林、冰脆李林、滇柏林。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 2 研究综述
• 2.1 森林凋落物研究历史和现状
• 2.1.1 森林凋落量
• 2.1.2 森林凋落物分解
• 2.2 森林凋落物对土壤物理、化学和生物学特性的影响
• 2.2.1 森林凋落物对徒壤物理特性的影响
• 2.2.2 森林凋落物对土壤化学特性的影响
• 2.2.3 森林凋落物对土壤生物学特性的影响
• 2.3 森林凋落物研究热点和存在问题
• 3 材料与方法
• 3.1 研究地区概况
• 3.2 研究内容
• 3.3 研究方法
• 3.3.1 样地选择
• 3.3.2 群落样方调查
• 3.3.3 年凋落量测定
• 3.3.4 凋落物现存量的测定
• 3.3.5 凋落物分解速率和周转时间计算
• 3.3.6 凋落物持水特性的测定
• 3.3.7 凋落物分解实验
• 3.3.8 凋落物化学成分的测定
• 3.3.9 土壤物理、化学和生物学特性的测定
• 3.3.10 数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 不同类型人工林凋落物的数量与组成
• 4.1.1 年凋落量
• 4.1.2 凋落物现存量
• 4.1.3 凋落物组成比例
• 4.2 不同类型人工林凋落物的分解速率和周转时间
• 4.3 不同类型人工林凋落物的持水特性分析
• 4.3.1 自然含水量
• 4.3.2 饱和持水量
• 4.3.3 持水量与持水速率
• 4.4 不同类型人工林凋落物的养分元素含量
• 4.4.1 凋落物分解过程中有机碳、全氮含量变化
• 4.4.2 凋落物分解过程中全磷、全钾含量变化
• 4.4.3 凋落物分解过程中C/N比率变化
• 4.5 凋落物分解过程中土壤理化和生物学特性的变化
• 4.5.1 土壤物理特性
• 4.5.2 土壤化学特性
• 4.5.3 土壤生物学特性
• 4.6 凋落物与土壤肥力状况的相关性
• 4.7 凋落物分解过程中不同类型人工林土壤肥力的综合评价
• 4.7.1 选择原始数据
• 4.7.2 计算各指标相关系数矩阵
• 4.7.3 土壤肥力评价指标的筛选
• 4.7.4 不同类型人工林土壤肥力质量的综合评价
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 5.2.1 凋落物自身特征
• 5.2.2 凋落物对土壤肥力的影响
• 5.2.3 土壤肥力质量的综合评价
• 5.2.4 外界因素对试验的影响
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract