全 文 ：第 27卷　第 1期
2011年 1月
福建师范大学学报 (自然科学版 )
Journal of Fujian Normal Univ e rsity ( Na tural Science Edition)
Vo l. 27　 No. 1
Jan. 2011
文章编号: 1000-5277( 2011) 01-0088-05
楠木人工林凋落物的产量与月动态
郑金兴 1 , 杨智杰 2, 3 , 凌　华 2, 3 , 陈光水 2, 3
( 1. 福建林业职业技术学院 , 福建 南平　 353000;
2. 福建省亚热带资源与环境重点实验室 , 福建 福州　 350007;
3. 福建师范大学地理科学学院 , 福建 福州　 350108)
　　摘要: 报道了 35 a生楠木 (闽楠 , Phoebe bournei ( Hemsl. ) Yang ) 人工林年凋落物量及月动态 , 结果
显示: 楠木人工林年凋落量为 6 804. 26 kg· h m- 2 , 其中叶占大部分 ( 63. 11% ) , 枝次之 ( 11. 59% ) , 花果很
少 , 而非目的树种枝叶和杂物共占 22. 14% ; 凋落物量年内变化大 , 4月份最大 , 与落叶量一致 , 表现为单峰
型 ; 落枝量较大值出现在 5月和 8月 , 表现为双峰型 ; 杂物则表现出 5月最大的单峰型 . 楠木人工林凋落物
回归土壤量小于热带森林 ,高于其他亚热带森林类型 , 在亚热带地区种植楠木人工林比种植其他树种更有利
于改良森林土壤 .
关键词: 凋落物 ; 月动态 ; 亚热带 ; 楠木
中图分类号: S7181. 55　　　文献标识码: A
　收稿日期: 2010-05-14
　基金项目: 福建省自然科学基金资助项目 ( D0510018; 2008 J0124 )
　通讯作者: 郑金兴 ( 1965-　 ) , 副教授 , 主要从事森林培育学研究 . l y831116@ Yahoo. com
Litterfall Production and Its Monthly
Dynamics of Phoebe bournei Plantation
ZHENG Jin-xing1 , YANG Zhi-jie2, 3 , LINGHua2, 3 , CHEN Guang-shui2, 3
( 1. Fujian Forestry Vocational Technical College , Nanping 353000, China;
2. Fujian Key Laboratory of Subtropical Resources and Env ironment , Fuzhou 350007, China;
3. College of Geographical Sciences, Fujian Normal University , Fuzhou 350108, China )
Abstract: Study w as ca rried out to determine the production and monthly dynamics of
li tterfall in 35-yea r-o ld Phoebe bournei planta tion. The annual production of li t terfal l w as
6 804. 26 kg· hm- 2 , of which 63. 11% , 11. 59% , 1. 04% , 2. 12% , 22. 14% were contributed
by leaves, branches, f low er, f rui t and other plant lit ters and miscellaneous, respectiv ely.
Di fference o f the lit terfall production among months w as large. Lit ter production in April
w as highest , which w as consistent wi th leaves. The peak value of branches appeared in May
and August. The change trend o f other plant li t ters and miscellaneous w as sing le peak type
w ith the highest v alue in May. The li t terfall production of Phoebe bournei planta tion w as
smaller than o f t ropical fo rests, but more than o ther subtropical fo rests. It w as a bet ter
choice to improve soi l by developing Phoebe bournei plantation in subtropical zone.
Key words: lit terfall; monthly dynamics; subtropical; Phoebe bournei
森林凋落物是森林生态系统中物质循环和能量流动的一个主要环节 , 其作为养分的基本载体 , 是
连接植物与土壤的 “纽带” [ 1 ] , 在维持土壤肥力 , 促进森林生态系统正常的物质生物循环和养分平衡方
面起着重要的作用 [2 ] ,所以森林凋落物一直是森林生态系统功能的重要研究内容 [3 ] .国外对森林凋落物
的研究较早 , 可追朔到 1876年德国学者 E. Ebermayer的阐述森林凋落物在养分循环中的重要性研
究 [4- 6 ] .
国内对天然林凋落物的产量、组成及其动态等进行的研究较多 [ 7 ] ,对人工阔叶林凋落物的研究不多
见 , 主要有汪思龙、王卫斌、卢立华等对火力楠及西南桦的一些报道 [8- 20 ] . 楠木 (闽楠 , Phoebe bournei
( Hemsl. ) Yang ) 是我国特有的樟科植物 , 为国家二级珍稀濒危保护植物和珍贵用材树种 [ 11 ] . 长期的
人为砍伐 , 我国楠木资源的破坏相当严重 , 目前楠木野生资源已经日渐枯竭 [12 ] . 由于楠木具有涵养水
源、 培肥土壤的功能 [13 ] , 近年来在我国南方开始被重视 . 由于凋落物在森林物质循环和地力维持中的
重要作用 , 研究楠木人工林凋落物动态对于深入揭示楠木人工林生态功能具有重要意义 .
1　试验地概况
试验地位于福建省南平市王台镇溪后村 ( 117°57′E, 26°28′N ) , 属中亚热带季风气候 , 年平均气温
19. 3℃ , 年均降水量 1 669 mm, 年均蒸发量 1 413 mm. 土壤是由燕山晚期白云母化中细粒花岗岩发
育的山地暗红壤 , 土壤厚度在 100 cm以上 , 土壤表层疏松 , 但均含有一定量的石砾 , 质地为砾质轻壤
土 .
楠木林为 1972年采用 1 a生苗木营造 , 调查时林龄为 35 a生 ,密度 1 624株 /hm2 ,林分郁闭度 0. 9,
平均胸径 19. 4 cm ,平均树高 18. 0 m.灌木层生物量为 2 185 kg· hm- 2 ,草本层生物量为 194 kg· hm- 2 ,
枯枝落叶层现存量为 5 920 kg· hm- 2 .
表 1　土壤基本理化性质
土壤深度 /cm 土壤有机质 /( g· kg- 1 ) 自然含水量 /% 体积质量 /( g· cm- 3 ) 总孔隙度 /%
0～ 20 33. 54 28. 69 0. 97 55. 40
20～ 40 14. 66 28. 00 1. 02 48. 65
2　研究方法
在楠木人工林中按上、 中、 下坡设置 3个标准地 , 每个标准地的面积为 20 m× 20 m. 并在每个标
准地内随机布设 5个 0. 5 m× 1 m的凋落物收集框 , 上面固定尼龙收集网 (孔径 1 mm) , 框架离地约 30
cm. 从 2006年 8月起每月底收集凋落物 1次 , 并分为枝、 叶、 花、 果、 其他枝、 其他叶、 其他杂物
(包括鸟、 虫粪便、 小动物尸体、 碎屑等 ) 等组分 , 在 80℃条件下烘干至恒质量 , 称其质量 , 据此换算
为每 hm2的凋落量 , 凋落量以干质量表示 . 本文报道 2006年 8月到 2007年 7月楠木人工林凋落物的产
量及月动态 .
3　结果与分析
3. 1　楠木人工林凋落物年产量及其组成
图 1　楠木人工林凋落物组成
楠木人工林从 2006年 8月到 2007年 7月 1年内共向林地输入凋落物 6 804. 26 kg· hm- 2 , 介于热
带雨林 ( 11 t· hm- 2 ) 和暖温带落叶阔叶林 ( 5. 5 t· hm- 2 ) 之间 [18 ] , 平均每月 567. 02 kg· hm- 2 . 与
亚热带其它树种相比 ,其年凋落量高于亚热带杉木人工林 ( 1. 76～ 5. 30 t· hm- 2 ) [14 ]和福建武夷山天然
杉木混交林 ( 5. 034 t· hm- 2 ) [15 ] ,也高于福建武夷山 51～ 54龄甜
槠林 ( 2. 587～ 5. 563 t· hm- 2 ) [ 16] , 低于福建九龙江秋茄红树林
( 9 208 kg· hm- 2 ) [17 ] , 也低于马占相思 ( 10 433 kg· hm- 2 ) 和
大叶相思 ( 7 583 kg· hm- 2 ) ,与湿地松 ( 6 445 kg· hm- 2 )接近 ,
高于荷木 ( 5 541 kg· hm- 2 ) [21 ] .
楠木凋落物占总凋落物量的 77. 86% , 其中叶、 枝、 花、 果
占总凋落物量的比例分别为 63. 11% , 11. 59% , 1. 04% , 2. 12% ;
非目的树种的叶、 枝及和杂物凋落量占 22. 14% (见图 1) .
89　第 1期　　　　　　　　　　　　　　郑金兴等: 楠木人工林凋落物的产量与月动态
3. 2　楠木人工林凋落量的月动态
森林凋落量具有明显的季节变化规律 ,其季节变化模式可以是单峰 ,也可以是双峰或不规则的 ,但
多数是双峰 , 少数是单峰 , 差异较大 , 某一类型的出现主要依赖于林分组成树种的生物学和生态学特
性 [7, 22 ] ,也受气候因素的影响 . 以下分析讨论凋落物总量及各组分月动态 ,其中花和果的凋落量占年凋
落物总量的比例很小 , 不进行专门讨论 .
3. 2. 1　楠木人工林凋落物总量月动态
本研究中楠木林凋落物量 1 a只有一个明显的高峰 (图 2) , 出现在 2007年 4月份 ( 2 798. 73 kg·
hm
- 2 , 占全年的 41. 13% ) , 最小值出现在 2007年 1月份 ( 99. 45 kg· hm- 2 , 仅占全年的 1. 46% ) , 两
者相差约 28倍 ; 年凋落物量季节动态表现为: 春季 ( 3、 4、 5月份 , 4 364. 12 kg· hm- 2 ) > 夏季 ( 6、
7、 8月份 , 1 288. 62 kg· hm- 2 ) > 冬季 ( 12、 1、 2月份 , 593. 85 kg· hm- 2 ) > 秋季 ( 9、 10、 11月
份 , 557. 67 kg· hm- 2 ) . 可见楠木人工林凋落量年内变化很大 .
3. 2. 2　楠木人工林落叶量月动态
落叶是森林凋落物的主要成分 [7 ] ,楠木年落叶量为 4 294. 12 kg· hm- 2 ,占凋落物总量的 63. 11% ,
与已有的常绿阔叶林研究一致 [19, 23- 26 ] , 介于王凤友综述世界上有关凋落物研究的结果之间 (凋落叶量
占凋落物总量的 60%～ 80% ) [27 ] . 年落叶量小于鼎湖山常绿阔叶林 ( 5 a平均值 4 920 kg· hm- 2 ) [19 ] ,也
低于和溪亚热带雨林年凋落物量 ( 5173. 5 kg· hm- 2 ) [28 ]; 大于长白山的红松阔叶林 ( 3 030 kg·
hm- 2 ) 和白桦纯林 ( 3 240 kg· hm- 2 ) [29 ] ; 与哀牢山北段森林比较 , 低于木果石栎 ( 5 249 kg· hm- 2 )
和早冬瓜林 ( 5 900 kg· hm- 2 ) , 高于倒卵叶石栎林 ( 3 559 kg· hm- 2 )、 栎类萌生林 ( 3 698 kg·
hm
- 2
)、 思茅松林 ( 3 686 kg· hm- 2 )、 云南松林 ( 3 155 kg· hm- 2 ) [ 30] .
落叶量的月变化很大 (图 3) , 其中落叶量最大的在 4月份 , 高达 2 525. 93 kg· hm- 2 , 占了该月凋
落物量的 90. 25% , 占年落叶量的 59. 45% ; 而落叶量最小的在 12月份 , 仅为 15. 50 kg· hm- 2 , 占了该
月凋落物量的 11. 49% , 占年落叶量的 0. 36% ; 最大月落叶量是最小月落叶量的 163倍 . 导致叶凋落量
月差异悬殊固然受约于气候 [31 ] , 即旱季和雨季对林分月凋落量节律变化有明显影响 , 大风大雨会导致
叶、 枝、 杂的非正常凋落 [10 ] ; 树种本身生理特点也是重要原因 . 本研究中 , 春季多雨并不是导致落叶
量大的最主要因素 ,造成 4月凋落量大主要是由于 3～ 4月是楠木的换叶季节 ,此时有大量的老叶凋落 ,
故 4月是落叶量最大的月份 [23 ] .
图 2　楠木人工林凋落物量月动态 图 3　楠木人工林落叶量月动态
3. 2. 3　楠木人工林落枝量月动态
楠木人工林年落枝量为 788. 94 kg· hm- 2 ,平均每月 65. 75 kg· hm- 2 ,占凋落物年产量的 11. 59% ,
低于武夷山甜槠林 ( 20. 59% ) [16 ]、 广西亚热带常绿阔叶林 ( 25. 2% ) [21 ]、 季节雨林 ( 19. 1% ) [25 ] , 南亚
热带常绿阔叶林 ( 18. 7% ) [ l9 ]、 九龙江秋茄红树林 ( 15. 44% ) [ 17 ]、 滇中常绿阔叶林 ( 16. 47% ) [24 ] , 高
于米老排 ( 6. 57% )、 火力楠 ( 5. 72% )、 杉木 ( 2. 60% ) , 与红椎 ( 13. 62% ) 接近 [10 ] .
在 1 a试验期中 , 落枝在 2006年 8月和 2007年 5月出现两个高峰 (图 4) ,分别为 138. 98 kg· hm- 2
和 214. 60 kg· hm- 2 , 占年落枝量的 17. 62%和 27. 20% . 与落叶峰值 ( 4月份 ) 相比 , 其峰值出现明显
的滞后现象 ( 5月 ) , 这可能与阔叶树的生物学特性有关 . 针叶树凋落物经常以小枝凋落 (针叶连着小
枝一起凋落 ) ,枝与叶一般同时达到峰值 [26 ] ,而阔叶树树叶和枝条的凋落往往不是同时的 ,叶子凋落后 ,
其枝条往往仍然保留在树上一段时间 ; 在 7～ 8月高温伴随着少雨干旱的季节 , 则产生大量的落枝 , 也
可能受台风 “桑美” 的影响 , 导致落枝增多 , 因此在 8月出现峰值 [7 ] . 另外 , 12月份和 1月份落枝量相
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对较大 , 与闽北冬季干旱有关 .
3. 2. 4　楠木人工林非目的树种凋落量月动态
非目的树种的叶、 枝凋落量共 1 339. 22 kg· hm- 2 , 占年凋落物总量的 19. 68% . 其中 , 落叶量有
两个峰值 (图 5) , 3月为最高峰 422. 00 kg· hm- 2 , 占其他叶年凋落量的 32. 41% , 占该月凋落物总量
的 68. 13% ; 11月为次峰 ( 133. 17 kg· hm- 2 ) , 最小值出现在 8月 , 接近于 0. 落枝量最大值出现在 7
月 ( 16. 86 kg· hm- 2 , 图 6) , 比楠木落枝量最大值早一个月 , 3月和 5月都接近于 0, 为最小值 .
图 4　楠木人工林落枝量月动态 图 5　非目的树种落叶量月动态
3. 2. 5　楠木人工林杂物凋落量月动态
森林凋落物中凋落的杂物的养分含量高 , 对归还土壤的养分的贡献比较大 [22 ] . 楠木林杂物年凋落
量 167. 36 kg· hm- 2 , 占总凋落物量的 2. 46% , 比滇中常绿阔叶林 ( 8. 4% ) [24 ]、 西双版纳季节雨林
( 6. 9% ) [25 ]都小 . 这可能与树种有关 , 楠木人工林凋落物相对简单 , 容易区分 , 碎屑物质少 . 本研究中
楠木人工林杂物与非目的树种凋落量之和占总凋落物量比例 ( 22. 14% ) , 大于广西亚热带常绿阔叶林
( 18. 4% ) , 低于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林 5 a的平均值 ( 24. 6% ) [ 19] . 楠木林凋落物杂物的年变化表
现为单峰型 (图 7) , 峰值出现在 2007年 5月 ( 48. 20 kg· hm- 2 ) , 占该月凋落物总量的 5. 10% . 4, 5,
6月份杂物凋落量也较大 ,主要是因为该时期内雨水较多 ,枝、叶等凋落物破碎严重 ,以至于无法辨认 ,
归为杂物 ; 也由于该时期昆虫较多 , 产生的粪便等也相应增多 .
图 6　非目的树种落枝量月动态 图 7　楠木人工林凋落物杂物月动态
4　结论
楠木人工林年凋落量为 6 804. 26 kg· hm- 2 , 月均 567. 02 kg· hm- 2 , 年内变化大 , 春季凋落量分
别是夏季、 秋季和冬季的 3. 39, 7. 83, 7. 35倍 ; 凋落物各组分中 , 叶占大部分 ( 63. 11% ) , 枝次之
( 11. 59% ) , 花果很少 , 而非目的树种枝叶和杂物共占 22. 14% .
楠木人工林凋落量 4月份最大 , 与落叶量一致 ; 落枝量较大值出现在 5月和 8月 , 表现为双峰型 ;
杂物则表现为 5月最大的单峰型 .楠木人工林凋落物回归土壤量小于热带森林 ,高于其他亚热带森林类
型 , 在亚热带地区种植楠木人工林比种植其他树种更有利于改良森林土壤 .
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(责任编辑: 黄家瑜 )
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