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Effects of Nitrogen Addition and Mixture with Understorey Plant Leaves on Decompositions and Nitrogen Releases of Chinese Fir Needle Litter

外加氮源及与林下植物叶混合对杉木林针叶分解和养分释放的影响


通过外加氮源或将杉木针叶与林下植物叶混合来改变杉木林凋落物中针叶的养分状况,与杉木林针叶凋落物分解进行比较,分析针叶养分状况及其对杉木林凋落物分解速率和养分释放的影响。结果表明:将杉木针叶与林下植物叶混合和外加氮源均对凋落物分解有不同程度的促进作用。经过153d的分解后,未经处理的杉木针叶干质量损失率为20.49%,与林下植物叶混合的凋落物干质量损失率为43.67%,其促进作用最大;外加4gNaNO3的促进作用次之,凋落物干质量损失率为42.07%;外加2g NaNO3的凋落物干质量损失率为29.13%。对分解过程中各试验方案的凋落物干质量保留率进行方差分析,在开始的62d内,与林下植被叶混合的杉木针叶凋落物分解速率和其他3种处理之间的差异显著,62d后未经处理的杉木针叶与加2g NaNO3的凋落物的分解速率没有显著差异,它们与加4g NaNO3或林下植物叶的凋落物的分解速率差异显著。凋落物分解速率与凋落物初始C∶N比值存在显著的线性关系。外加N源和与林下植物叶混合后,凋落物N的含量增加0.6~1.6倍,C∶N比值下降0.4~0.6倍,凋落物底物质量提高,分解速率增大。分解过程中,C质量不断下降,损失24.7%~47.4%,杉木针叶中N出现富集作用,外加N源和与林下植物叶混合的凋落物N释放一定数量后保持稳定的状态。可见,外加适量N源和与林下植物叶混合能提高凋落物底物质量,促进凋落物分解和养分的释放,对维持杉木林的土壤肥力有着重要作用。

Four treatments of Chinese Fir needle litter, Chinese Fir needle litter with addition of 2 g and 4 g NaNO3 respestively, and Chinese Fir needle litter mixed with leaves from understorey plants were designed to investigate the effects of nutrient status on the decomposition rates and nutrient releases of Chinese Fir needle litter using the litter bag technique. The results showed that both adding NO-3-N and mixing with leaves from understorey plants to some extent accelerated the decomposition rate of Chinese Fir needle. The dry mass loss percentage, decomposition rate and half-life time of Chinese Fir needle were 20.49%, 0.001 6 per day and 1.2 a, respectively. Chinese Fir needle litter mixed with leaves from understorey plants had the highest decomposition rate with dry mass loss percentage of 43.67%, decomposition rate of 0.004 3 per day and half life time of 0.44 a. In the whole decomposition processes, there was a significant difference of decomposition rate between Chinese Fir needle litter mixed with leaves from understorey plants and Chinese Fir needle litter. The amount of NaNO3 addition also affected the decomposition rate. Addition of 4 g NaNO3 had higher decomposition rate with dry mass loss percentage of 42.07%, decomposition rate of 0.003 7 per day and half life time of 0.51 a than addition of 2 g NaNO3 with dry mass loss percentage of 29.13%, decomposition rate of 0.002 2 per day and half life time of 0.86 a. The decomposition rate accelerations could be attributed to improvement in litter quality, in particular N content increase and C∶N ratio decline, because the relationship between the initial litter C∶N ratio and the proportion of dry mass remaining was significant. The N content in litter after NO-3-N addition and shrub leaves mixing had been increased as many 0.6~1.6 times as that in Chinese Fir needle litter. The reduction of C∶N ratios was 0.4~0.6 times. Nitrogen immobilization was observed in the decomposition processes of Chinese Fir needle while N mineralization followed by stabilization were found in the litter of treatments of NaNO3 addition and mixing leaves from understorey plants. Understorey plants management and appropriate amount of NO-3-N fertilizer application would accelerate Chinese Fir needle litter decomposition and provide soil nutrient supply for plant growth.


全 文 :第 wt卷 第 y期
u s s x年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wt o‘²1y
‘²√ qou s s x
外加氮源及与林下植物叶混合对杉木林针叶
分解和养分释放的影响
项文化 闫文德 田大伦 雷丕锋 方 晰
k中南林学院生态研究室 长沙 wtssswl
摘 要 } 通过外加氮源或将杉木针叶与林下植物叶混合来改变杉木林凋落物中针叶的养分状况 o与杉木林针叶
凋落物分解进行比较 o分析针叶养分状况及其对杉木林凋落物分解速率和养分释放的影响 ∀结果表明 }将杉木针
叶与林下植物叶混合和外加氮源均对凋落物分解有不同程度的促进作用 ∀经过 txv §的分解后 o未经处理的杉木
针叶干质量损失率为 us1w| h o与林下植物叶混合的凋落物干质量损失率为 wv1yz h o其促进作用最大 ~外加 w ª
‘¤‘’v 的促进作用次之 o凋落物干质量损失率为 wu1sz h ~外加 u ª‘¤‘’v 的凋落物干质量损失率为 u|1tv h ∀对分
解过程中各试验方案的凋落物干质量保留率进行方差分析 o在开始的 yu §内 o与林下植被叶混合的杉木针叶凋落
物分解速率和其他 v种处理之间的差异显著 oyu §后未经处理的杉木针叶与加 u ª ‘¤‘’v 的凋落物的分解速率没
有显著差异 o它们与加 w ª‘¤‘’v 或林下植物叶的凋落物的分解速率差异显著 ∀凋落物分解速率与凋落物初始 ≤Β
‘比值存在显著的线性关系 ∀外加 ‘源和与林下植物叶混合后 o凋落物 ‘的含量增加 s1y ∗ t1y倍 o≤Β‘比值下降
s1w ∗ s1y倍 o凋落物底物质量提高 o分解速率增大 ∀分解过程中 o≤ 质量不断下降 o损失 uw1z h ∗ wz1w h o杉木针叶
中 ‘出现富集作用 o外加 ‘源和与林下植物叶混合的凋落物 ‘释放一定数量后保持稳定的状态 ∀可见 o外加适量
‘源和与林下植物叶混合能提高凋落物底物质量 o促进凋落物分解和养分的释放 o对维持杉木林的土壤肥力有着
重要作用 ∀
关键词 } 杉木林 ~针叶凋落物 ~分解速率 ~林下植物 ~‘含量 ~≤Β‘值
中图分类号 }≥zt{1xx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsy p ssst p sy
收稿日期 }ussx p sy p su ∀
基金项目 }国家重点野外台站资助项目kusss p szyl !国家林业局重点科研项目kusst p szl !教育部留学回国人员科研启动基金项目kussw p
xuzl和湖南省高等学校青年骨干教师项目资助 ∀
Εφφεχτσ οφ Νιτρογεν Αδδιτιον ανδ Μιξτυρε ωιτη Υνδερστορεψ Πλαντ Λεαϖεσ ον
∆εχοµ ποσιτιονσ ανδ Νιτρογεν Ρελεασεσ οφ Χηινεσε Φιρ Νεεδλε Λιττερ
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k Ρεσεαρχη Σεχτιον οφ Εχολογψo ΧεντραλΣουτη Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Χηανγσηα wtssswl
Αβστραχτ} ƒ²∏µ·µ¨¤·°¨ ±·¶²© ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µo ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µº¬·« ¤§§¬·¬²± ²© u ª ¤±§ w ª ‘¤‘’v
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Κεψ ωορδσ} ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ³¯¤±·¤·¬²±~±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µ~§¨¦²°³²¶¬·¬²±µ¤·¨~∏±§¨µ¶·²µ¨¼ ³¯¤±·¶~±¬·µ²ª¨± ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±~≤Β‘µ¤·¬²
凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量流动的重要过程 o它不仅释放养分供植物再吸收利用 o而且
对土壤稳定有机碳的形成产生影响k≤²µ¥¨ ¨¯¶ousstl ∀非生物因素k如气候和土壤理化性质等l与生物因素
k如凋落物底物质量和分解生物等l相互作用 o影响凋落物分解的速率k≥º¬©·ετ αλqot|z|l ∀在适宜气候条件
下 o凋落物底物质量是控制凋落物分解和养分释放的主要因子k≤²µ·¨½ ετ αλqot||yl ∀
杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl是我国南方主要的乡土用材林树种 o人工造林形成的单一树种杉木纯林
引起林地土壤肥力下降k盛炜彤 ot||ul o凋落物的底物质量差 !分解速率低和养分释放时间长是造成林地肥
力下降的原因之一k廖利平等 ousss¤l ∀林分中 o乔木层下自然生长着一定数量的灌木 !草本等林下植被 o它
们有助于维持林地的土壤肥力k姚茂和等 ot||tl ∀因此 o即使是人工杉木林也不可避免地存在杉木林针叶与
林下植物凋落物混合分解的现象k廖利平等 ousss¥~林开敏等 ousstl ∀施肥是人工林集约经营的措施 o能维
持土壤养分的供应和提高林木的生物产量 ∀研究将杉木针叶凋落物与林下植物叶混合及施肥对其底物质
量 !凋落物的分解和养分释放产生的影响 o对探讨维持杉木人工林土壤肥力的有效途径具有重要的理论和
实践意义 ∀
t 试验地概况与研究方法
111 试验地概况
试验在国家重点野外台站会同森林生态系统定位研究站kts|βwxχ ∞ouyβxsχ ‘l进行 o属典型的亚热带湿
润性气候 o年均温度 ty1{ ε o年均降水量 t tss ∗ t wss °° o年均相对湿度约 {s h ∀低山丘陵地貌 o海拔 uzs
∗ wss ° o相对高度在 txs °以下 ∀地层属于震旦纪板溪系灰绿色变质板页岩 o土壤为山地黄壤 ∀站内有 {
个试验集水区 o其自然地理状况基本相似 o彼此相距不超过 tss °∀
本试验在第 v号小集水区进行 ov号集水区是 t|{z年对该区 t|yy年营造杉木人工林皆伐后 o当年炼山 !
整地 ot|{{年以 u sss株#«°pu的密度营造的第 u代杉木纯林 ∀t|{{ ) t||s年 o每年进行 u次kx月和 {月l抚
育 o现已形成郁闭的杉木人工林 o郁闭度为 s1{ ∗ s1| ∀林内有少量的杜茎山k Μαεσαϕαπονιχαl !木姜子k Λιτσεα
χυβεβαl !油桐k ςερνιχια φορδιιl和冬青k Ιλεξ πυρπυρεαl等灌木 o以及华南毛蕨k Χψχλοσορυσ παρασιτιχυσl !狗脊蕨
k Ωοοδωαρδιαϕϕαπονιχαl !铁芒箕k ∆ιχρανοπτερισ διχηοτοµαl和地 k Μελαστοµα δοδεχανδρυµl等草本植物 ∀
112 研究方法
ussv年 t ) x月 o用凋落物收集器收集新凋落的杉木凋落物 o把针叶从小枝上分开 o整叶使用 ∀采集林下
植物杜茎山和木姜子的叶片 o恒温 {s ε 烘干 o供分解试验使用 ∀
设置 w种分解试验方案 }tlus ª杉木针叶 ~ults ª杉木针叶 n ts ª林下植物叶 ~vlus ª杉木针叶 n u ª
‘¤‘’v ~wlus ª杉木针叶 n w ª ‘¤‘’v ∀每一试验方案重复 y次 ∀为了防止 ‘¤‘’v 外漏 o采用 u层网眼为
t °° ≅ t °°的尼龙网制作大小为 ux ¦° ≅ ux ¦°的分解网袋 o共 tww袋 ∀称取 us ª凋落的杉木针叶装入已编
号的 ts{个尼龙袋中 o同时称取杉木针叶和林下植物叶各 ts ª一起装入另外的 vy个尼龙袋中 ∀在 ts{袋的
us ª杉木针叶中选取 zu袋 o每 vy袋分别加入 u ª和 w ª‘¤‘’v ∀
取出 uw袋k每一试验方案 y袋l凋落物样品带回实验室烘干 o测定干质量 o进行 ≤ 和 ‘含量分析 o其余
tus袋按照试验方案和杉木林地的立地类型k山麓 !山坡和山顶l o于 ussv年 z月 t{日一次随机放置在林地
内经过清除枯枝落叶的地表 o使分解样品直接与土壤接触 o供半年连续观测使用 ∀
u 林 业 科 学 wt卷
ussv年 { ) tu月 o每月 t{日从每个试验方案中取回 y袋分解样品 o清除袋外泥土和其他杂物后 o倒出凋
落物残留物 o置 {s ε 下烘干至恒重 o测定凋落物的干质量 o进行 ≤ 和 ‘的含量分析 ∀采用重铬酸钾 p水合
加热法测定 ≤的含量 o半微量凯氏定氮法测定 ‘的含量k中国土壤学会农业化学专业委员会 ot|{wl ∀
分解试验测定的数据用 ≥°≥≥软件进行方差分析和作图 o对分解过程中凋落物的残留量 Ωτ 和初始量 Ωs
用方程 Ωτ € Ωs¨p κτ进行拟合 o计算出凋落物分解系数 κk’¯ ¶²±ot|yvl ∀
u 结果与分析
211 分解过程中凋落物干重变化
经过 txv §分解后 o各试验方案凋落物的干质量损失率为 us1w| h ∗ wv1yz h k表 tl o杉木针叶的干质量
损失率为 us1w| h ∀与林下植物叶混合和外加氮源均对杉木林针叶凋落物的分解有不同程度的促进作用 o
其中与林下植物叶混合对凋落物分解的促进作用最大 o干质量损失率为 wv1yz h ∀外加 w ª‘¤‘’v 对杉木针
叶的分解也有较大的促进作用 o干质量损失率为 wu1sz h ∀外加 u ª ‘¤‘’v 对杉木针叶分解的促进作用最
小 o干质量损失率为 u|1tv h ∀
从分解过程中各试验方案的凋落物干质量保留百分比的方差分析结果可以看出k表 tl o在分解开始的
yu §内 o外加 ‘源的杉木针叶与杉木针叶之间的干质量保留百分比没有显著差异 o与林下植被叶混合试验
的凋落物干质量保留百分比之间的差异显著 ∀分解 yu §后 o杉木针叶与外加 u ª‘¤‘’v 的杉木针叶之间的
干质量保留百分比没有显著差异 o与外加 w ª‘¤‘’v 及与林下植被叶混合试验的凋落物干质量保留百分比
差异显著 ∀
表 1 不同试验方案的杉木针叶分解过程中保留干质量百分比 ≠
Ταβ .1 Τηε περχενταγε οφ δρψ2 µασσ ρεµαινινγ ιν δεχοµ ποσινγ λεαφλιττερσ
试验方案
×µ¨¤·°¨ ±·¶
保留干质量百分比 ׫¨ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²©µ¨°¤¬±¨ §§µ¼ °¤¶¶Πh
s vt § yu § |u § tuv § txv §
杉木针叶 ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ±¨ §¨¯¨k≤ƒ‘l tss {|1vukt1yyl¤ {|1uuku1syl¤ {x1usky1wul¤ {v1twkw1u{l¤ z|1xtkv1{{l¤
针叶 n u ª‘¤‘’v ≤ƒ‘n u ª‘¤‘’v tss {{1xwkt1yyl¤ {z1yyku1syl¤ {y1xtkz1swl¤ zx1ttkw1u{l¤ zs1{zkw1uxl¤
针叶 n w ª‘¤‘’v ≤ƒ‘n w ª‘¤‘’v tss |u1t|kt1yyl¤ |t1uuku1syl¤ yv1xtky1wul¥ yu1szkw1u{l¥ xz1|vkv1{{l¥
针叶 n林下植物叶 ≤ƒ‘n ∏±§¨µ¶·²µ¼·µ¨ ¶¨¯¨ ¤√¨ ¶ tss zt1yykt1yyl¥ y|1zvku1syl¥ yz1wsky1wul¥ x{1{zkw1u{l¥ xy1vvkv1{{l¥
≠括号内的数据为标准差 o上标字母相同的表示差异不显著 ∀ ׫¨ ±∏°¥¨µ¶¬±·«¨ ¥µ¤¦®¨·¶¤µ¨ ¶·¤±§¤µ§§¨√¬¤·¬²±q ∂¤¯∏¨¶º¬·«·«¨ ¶¤°¨
¶∏³¨µ¶¦µ¬³·¯ ·¨¨µ¬± ¤¦²¯∏°± ¤µ¨ ±²¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨ q
212 凋落物分解速率与凋落物养分状况的关系
利用 ’¯ ¶²±kt|yvl提出的分解指数模型 o对各试验方案凋落物干质量损失量数据进行拟合 o估算出分解
系数 κo各拟合方程的相关系数在 s1sst水平上均达到显著k表 ul ∀各试验方案的凋落物分解速率大小为 }
杉木针叶 n林下植物叶 杉木针叶 n w ª ‘¤‘’v 杉木针叶 n u ª ‘¤‘’v 杉木针叶 ∀凋落物干质量损失
xs h的时间为分解半衰期 o杉木林针叶分解的半衰期为 t1us年 o外加 u ª‘¤‘’v !w ª‘¤‘’v 和与林下植物叶
混合后的分解半衰期分别为 s1{y !s1xt和 s1ww年 ∀可见 o外加 w ª‘¤‘’v 和林下植物叶能较大地促进杉木林
针叶分解 ∀
表 2 不同分解试验方案的凋落物分解速率和分解半衰期 ≠
Ταβ .2 ∆εχοµ ποσιτιον ρατε ( κ) ανδ ηαλφ2λιφε τιµε φορ αλλ δεσιγνεδ δεχοµ ποσιτιον εξπεριµεντσ
试验方案
×µ¨¤·°¨ ±·¶
分解方程
’¯ ¶²± ¨´ ∏¤·¬²±
分解系数 κ
⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²±
¦²±¶·¤±·κ
分解半衰期
‹¤¯© ¬¯©¨
·¬°¨ Π§
相关系数
≤²µµ¨ ¤¯·¬²±
¦²¨©©¬¦¬¨±·
显著性
≥¬ª±¬©¬¦¤±¦¨
样本数
≥¤°³¯¨
±∏°¥¨µ
杉木针叶 ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ¬µ±¨ §¨¯¨k≤ƒ‘l Ωτ € Ωs¨p s1sst yτ s1sst y wvv s1|u 333 vy
针叶 n u ª‘¤‘’v ≤ƒ‘n u ª‘¤‘’v Ωτ € Ωs¨p s1ssu uτ s1ssu u vtx s1|{ 333 vy
针叶 n w ª‘¤‘’v ≤ƒ‘n w ª‘¤‘’v Ωτ € Ωs¨p s1ssv zτ s1ssv z t{z s1|w 333 vy
针叶 n林下植物 ≤ƒ‘n ∏±§¨µ¶·²µ¼·µ¨ ¶¨¯¨ ¤√¨ ¶ Ωτ € Ωs¨p s1ssw vτ s1ssw v tyt s1{x 333 vy
≠ 333 }Π s1sst1
外加 ‘源和与林下植物叶混合提高了杉木针叶的养分含量 o特别是 ‘的含量 ∀杉木针叶中 ‘的含量为
v 第 y期 项文化等 }外加氮源及与林下植物叶混合对杉木林针叶分解和养分释放的影响
z1x| ª#®ªpt o外加 u ª‘¤‘’v !w ª‘¤‘’v 和与林下植物叶混合后凋落物 ‘的含量分别为 tt1|w !t|1yx和 tw1tv
ª#®ªpt o增加了 s1y ∗ t1y倍 ∀杉木针叶中 ≤Β‘比值为 yx1ty o外加 u ª‘¤‘’v !w ª‘¤‘’v 和与林下植物叶混合
后 ≤Β‘比值分别为 wt1y| !ux1vt和 vt1{z o下降了 s1w ∗ s1y倍 ∀凋落物初始 ≤Β‘比值与凋落物干质量保留
比率之间存在显著的线性关系 o相关系数达到 s1|wk图 tl o≤Β‘比值越高 o凋落物分解越慢 ∀
图 t 凋落物初始 ≤Β‘比值与分解 txv §后干质量保留比率 !分解速率之间的关系
ƒ¬ªqt • ¨¯¤·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ±·«¨ ¬±¬·¬¤¯ ≤Β‘µ¤·¬²¤±§·«¨ ³µ²³²µ·¬²± ²© °¤¶¶µ¨°¤¬±¬±ªo¤±§§¨¦²°³²¶¬·¬²±µ¤·¨ ¤©·¨µtxv §¤¼¶
213 凋落物分解过程中 Χ和 Ν的释放
同分解过程中凋落物的干质量损失一样 o凋落物中 ≤的保存量在分解过程中不断减少k图 ul o与林下植
物叶混合和外加氮源均不同程度地促进了凋落物中 ≤ 保存量的减少 ∀杉木针叶分解过程中 ≤ 的损失率为
uw1z h o而与林下植物叶混合后 ≤的损失率为 wz1w h o外加 w ª‘¤‘’v 为 wz1s h o外加 u ª‘¤‘’v 为 vw1z h ∀
图 u 凋落物分解过程中 ≤和 ‘质量保留率的变化
ƒ¬ªqu ≤«¤±ª¨¶¬±·«¨ ³µ²³²µ·¬²± ²© ≤ ¤±§‘°¤¶¶µ¨°¤¬±¬±ª·²·«¨¬µ¬±¬·¬¤¯ °¤¶¶¬±·«¨ §¨¦¤¼ ³µ²¦¨¶¶¨¶
杉木针叶在分解过程中 ‘表现出明显的富集作用k图 ul o‘的质量增加了 vy1| h o这是由于杉木针叶中
‘的含量较低 o分解过程中微生物利用土壤中的 ‘完成其生长与发育 ∀在分解早期 o外加 ‘源和与林下植
物叶混合的凋落物出现 ‘的释放 o其中外加 w ª‘¤‘’v 的释放量最大 o为 yv1z h ∀ ‘释放到一定数量后 o表
现出相对稳定状态 ∀
214 分解过程中 ‘浓度和 ≤Β‘的变化
在凋落物分解过程中 o未经处理的杉木针叶 ‘的含量不断增加 o外加 ‘源后凋落物中 ‘的含量先有一
个下降过程 o然后较小幅度的增加 o与林下植物叶混合的凋落物中 ‘的含量保持一段时间的稳定后 o有所增
加k图 vl ∀从图 v中可以看出 o分解过程中 ≤Β‘比值变化较复杂 o总的变化规律为 }未经处理的杉木针叶的
≤Β‘比值呈下降的趋势 o外加 ‘源后凋落物中 ≤Β‘比值上升后逐步下降 o与林下植物叶混合的凋落物中 ≤Β
‘比值保持一段时间的稳定后 o开始下降 ∀
w 林 业 科 学 wt卷
图 v 凋落物分解过程中 ‘含量和 ≤Β‘比值的变化
ƒ¬ªqv ≤«¤±ª¨¶¬±·«¨ ±¬·µ²ª¨ ± ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ¤±§≤Β‘µ¤·¬²¬±·«¨ §¨¦²°³²¶¬·¬²± ³µ²¦¨¶¶¨¶
v 结论与讨论
tl经过 txv §分解 o未处理杉木针叶的干质量损失率为 us1w| h o分解系数为 s1sst y o分解半衰期为 t1u
年 ∀其中分解半衰期与本试验站测定的第 t代杉木林针叶分解半衰期 t1w年相近k谌小勇 ot||vl o分解速率
接近于福建尤溪 {年生杉木幼林针叶的分解系数 s1sst wk马祥庆等 ot||zl ∀小于福建三明莘口 uz年生杉木
针叶的分解系数 s1ssu uk杨玉盛等 oussu ~何宗明 oussvl o远低于福建西芹 us年和 ux年生杉木针叶的分解系
数 s1ssv u ∗ s1ssw sk林开敏等 ousstl ∀这些结果的一致性和差异反映了在区域尺度上凋落物分解主要受气
候条件特别是年降雨量和平均气温影响 o在林分尺度上则受凋落物化学特性 !土壤特性和微生物等因素控制
kŽ­¦«¼ ετ αλ1l ∀福建三明莘口kt zw| °°和 t|1t ε l与西芹kt {tz °°和 t|1w ε l的年均降雨量和平均温度
均高于湖南会同kt tss ∗ t wss °°和 ty1{ ε l o所以凋落物分解较快 o而尤溪kt vuv1w °°和 t{1| ε l与会同
相差不大 o因此试验结果具有一定的可比性 ∀
ul杉木针叶凋落物与林下植物叶混合和外加 ‘源对分解有一定的促进作用 o其中凋落物与林下植物叶
混合对分解的促进作用最大 o干质量损失率为 wv1yz h o分解系数为 s1ssw v o分解半衰期为 s1ww 年 o分解速
度增加了 t倍以上 ∀在整个分解过程中 o与林下植物叶混合的凋落物和杉木针叶之间的干质量保留百分比
差异显著 o说明在整个分解过程与林下植物叶混合均对凋落物分解起着促进作用 o因为杉木针叶凋落物 ‘
含量为 z1x| o≤Β‘比值为 yx1ty o底物质量差 o分解速率低 o而林下植物叶 ‘含量为 uu1yy o≤Β‘比值为 us1yu o
两者混合提高了凋落物的底物质量 ∀林开敏等kusstl对杉木林针叶与林下植物叶混合分解试验也有相同的
结论 ∀
廖利平等kusss¤l研究证实了不同的 ‘源对杉木针叶分解的作用不同 o其中外加 ‘‹nw 2‘对凋落物的分
解没有影响 o外加 ‘’pv 2‘能促进凋落物的分解 o但没有研究外加不同数量 ‘’pv 2‘对杉木凋落物针叶分解产
生的作用 ∀通过对试验数据的分析 o我们可以发现外加 ‘源数量的不同对凋落物分解的促进作用不同 o外
加 w ª ‘¤‘’v 对凋落物分解的促进作用大于外加 u ª ‘¤‘’v ∀外加 w ª ‘¤‘’v 凋落物的干质量损失率为
wu1sz h o分解系数为 s1ssv z o分解半衰期为 s1xt年 o分解 yu §后 o其分解速率与未经处理的杉木针叶和外加
u ª‘¤‘’v 的差异显著 ∀外加 u ª‘¤‘’v 凋落物的干质量损失率为 u|1tv h o分解系数为 s1ssu u o分解半衰期
为 s1{y年 ∀在整个分解过程中 o外加 u ª‘¤‘’v 与未经处理杉木针叶的分解速率没有显著差异 ∀
vl控制凋落物分解的因子在分解早期kt ∗ u年l是凋落物中养分含量k主要是 ‘l o分解后期则是木质素
等难以分解的成份k…¨ µª ετ αλ1 ot|{v ~²µ² ετ αλ1 ousssl ∀与林下植物叶混合和外加 ‘源使凋落物中 ‘的含
量增加 s1y ∗ t1y倍 o即 ‘的含量分别从杉木针叶凋落物中的 z1x| ª#®ªpt增加到与林下植物叶混合后的
tw1tv ª#®ªpt !外加 w ª‘¤‘’v 的 t|1yx ª#®ªpt和外加 u ª ‘¤‘’v 的 tt1|w ª#®ªpt o凋落物中 ≤Β‘比值下降了
s1w ∗ s1y倍 o提高了凋落物底物质量 o从而加快了凋落分解速度 o凋落物初始 ≤Β‘比值与凋落物干质量保留
x 第 y期 项文化等 }外加氮源及与林下植物叶混合对杉木林针叶分解和养分释放的影响
比率之间存在显著的线性关系 ∀
wl许多生态系统中 o凋落物分解过程的养分释放给植物生长提供了 |s h以上的 ‘和 °元素k¤°¥¨µ¶
ετ αλqot||{l ∀决定凋落物养分释放的 ≤Β‘比值为 usΒt ∗ vsΒtk°¤∏¯ ετ αλqot|{|l o当凋落物的 ≤Β‘比值大于
usΒt ∗ vsΒt时 o凋落物中 ‘的含量不能满足分解微生物生长的需要 o外加 ‘源增加了凋落物或附近土壤中
可利用 ‘量 o减少了微生物与植物将争夺土壤中的养分 o促进了凋落物分解 ∀由于分解微生物对土壤养分
的吸收 o凋落物分解过程中出现养分富集现象 ∀杉木凋落物中针叶的初始 ≤Β‘比值为 yx1ty o在分解过程中
明显表现出对 ‘的富集作用 o‘的质量增加了 vy1| h ∀外加 u ª ‘¤‘’v !w ª ‘¤‘’v 及与林下植物叶混合后
≤Β‘比值分别为 wt1y| !ux1vt和 vt1{z o在分解早期出现 ‘的释放过程 o‘释放到一定数量后 o表现出相对稳
定状态 ∀
研究结果表明加强林下植被管理对杉木林地土壤肥力具有重要作用 o从凋落物分解的角度施肥要考虑
到 ‘源种类及其数量 o才有利于提高林地肥力 ∀
参 考 文 献
谌小勇 qt||v q杉木林凋落物分解规律的研究 q见 }刘煊章 q森林生态系统定位研究 q北京 }中国林业出版社 otux p tu|
何宗明 o陈光水 o刘剑斌 o等 qussv q杉木林凋落物产量 !分解率与储量的关系 q应用与环境生物学报 o|kwl }vxv p vxy
林开敏 o洪 伟 o俞新妥 o等 qusst q杉木与伴生植物凋落物混合分解的相互作用研究 q应用生态学报 otukvl }vut p vux
廖利平 o高 洪 o汪思龙 o等 qusss¤q外加氮源对杉木叶凋落物分解及土壤养分淋失的影响 q植物生态学报 ouwktl }vw p v|
廖利平 o马越强 o汪思龙 o等 qusss¥q杉木与主要阔叶造林树种叶凋落物的混合分解 q植物生态学报 ouwktl }uz p vv
马祥庆 o刘爱琴 o何智英 o等 qt||z q杉木幼林生态系统凋落物及其分解作用研究 q植物生态学报 outkyl }xyw p xzs
盛炜彤 qt||u q杉木人工林地力衰退的研究 q北京 }中国科学技术出版社
姚茂和 o盛炜彤 o熊有强 qt||t q林下植被对杉木人工林生产力的影响研究 q林业科学研究 owkvl }uwy p uxu
杨玉盛 o陈光水 o郭剑芬 o等 qussu q杉木观光木混交林凋落物分解及养分释放的研究 q植物生态学报 okuyl }uzx p u{
中国土壤学会农业化学专业委员会 qt|{w q土壤农业化学常规分析方法 q北京 }科学出版社
…¨ µª…o∞®¥²«° Š qt|{v q‘¬·µ²ª¨ ±¬°°²¥¬¯¬½¤·¬²±¬± §¨¦²°³²¶¬±ª±¨ §¨¯ ¶¨¤·√¤µ¬¤¥¯¨¦¤µ¥²± }±¬·µ²ª¨ ±µ¤·¬²¶q∞¦²¯²ª¼oyw }yv p yz
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