全 文 ：第 ws卷 第 v期
u s s w年 x 月
林 业 科 学
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福建柏和杉木人工林凋落物分解及养分动态的比较 3
杨玉盛
k福建师范大学 福州 vxsss|l
郭剑芬 陈银秀 陈光水
k福建农林大学林学院 南平 vxvsstl
郑燕明
k福建农林大学莘口教学林场 三明 vyxssul
摘 要 } 对福建柏和杉木的凋落物分解和 ‘!° !Ž养分动态进行了为期 zxs §的研究 o结果表明 }两树种的落叶和
落枝分解速率与时间呈指数关系 o第 t年干重损失率分别为 {v1wz h 和 t|1wv h k福建柏l !ys1z{ h 和 ux1su h k杉
木l ∀落叶分解过程中 o°浓度增加 o而 Ž和 ≤ 浓度下降 ~但落叶 ‘浓度 o福建柏的先升后降 o杉木的则单调上升 ~落
枝分解过程中各元素浓度均呈现 }‘单调上升 oŽ和 ≤ 单调下降 o°先升后降 ∀落叶和落枝的元素分解速率均以 Ž
最大 o其次为 ≤和 ° o‘最小 ∀福建柏落叶元素年分解速率 o‘!°和 ≤ 比杉木的大 o但 Ž却比杉木的小 ~而福建柏落
枝元素年分解速率 ≤和 ‘比杉木的大 o而 °和 Ž却比杉木的小 ∀福建柏落叶和落枝分解过程中 ‘!° !Ž的年养分
释放量分别为 u1yvs !s1tyu和 t1ysw ª#°pu o分别是杉木kt1usx !s1twv和 t1tu| ª#°pul的 u1t{倍 !t1tv倍和 t1wu倍 ∀
与杉木林相比 o福建柏林凋落物分解过程中养分释放量高 o且养分释放Π归还比值亦大 o表明福建柏林凋落物养分
周转比杉木快 o这对维持林地土壤肥力是有益的 ∀
关键词 } 福建柏 o杉木 o凋落物 o分解 o养分释放
中图分类号 }≥zt{1xx 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsv p sst| p sz
收稿日期 }ussu p sz p ux ∀
基金项目 }教育部骨干教师资助项目和福建省重大基础研究项目kusss p ƒ p sswl ∀
3 本文为第一作者在福建农林大学时完成的项目 ∀参加本项目的还有福建农林大学谢锦升 !林瑞余 !蔡丽平 !邹双全 !陈爱玲 !马壮 !陈青
山 !李春林 ot|||级黄荣珍 ousss级刘艳丽 !岳永杰 !于占源 !江淼华 ousst级卢豪良 !王小国等硕士研究生及莘口教学林场蒋宗恺 !刘春华 !王巧
珍 !陈辉等 ∀
Χοµ παρατιϖελψ Στυδψ ον Λιττερ ∆εχοµ ποσιτιον ανδ Νυτριεντ ∆ψναµιχσ Βετωεεν
Πλαντατιονσ οφ Φοκιενια ηοδγινσιι ανδ Χυννινγηαµιαλανχεολατα
≠¤±ª≠∏¶«¨ ±ª
k Φυϕιαν Νορµαλ Υνιϖερσιτψ Φυζηουvxsss|l
Š∏²¬¤±©¨ ± ≤«¨ ± ≠¬±¬¬∏ ≤«¨ ± Š∏¤±ª¶«∏¬
k Φορεστρψ Χολλεγε οφ Φυϕιαν Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανπινγvxvsstl
«¨ ±ª ≠¤±°¬±ª
k Ξινκου Εξπεριµενταλ Φορεστ Φαρµ οφ Φυϕιαν Αγριχυλτυρε ανδ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Σανµινγvyxssul
Αβστραχτ } ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©©²µ¨¶·¯¬·¨µ¤±§¶¬°∏¯·¤±¨ ²∏¶µ¨¯¨ ¤¶¨ ²©¥¬²¨ ¯¨ °¨ ±·¶¬¶²±¨ ²©·«¨ ©∏±§¤°¨ ±·¤¯ ³¤·«º¤¼ ²©·«¨ ©¯²º
²©±∏·µ¬¨±·¤±§ ±¨¨ µª¼¬±©²µ¨¶·¨ ¦²¶¼¶·¨°¶q׫¬¶¶·∏§¼ º¤¶µ¨ ¤¯·¨§·²µ¤·¨²© ¬¯·¨µº¨ ¬ª«·¯²¶¶¤±§µ¨¯¨ ¤¶¨ ²©±∏·µ¬¨±·¨¯¨ °¨ ±·¶¬±
³¯¤±·¤·¬²±¶²© Φοκιενια ηοδγινσιι ανδ Χυννινγηαµιαλανχεολατᬱ ƒ∏­¬¤±q‘¨ §¨¯ ¶¨¤±§¥µ¤±¦«¨¶²©·«¨ ·º²¶³¨¦¬¨¶º¨ µ¨ ¬±√²¯√¨ §
¬±·«¨ zxs2§¤¼ ³¨µ¬²§²© ¬¯·¨µ¥¤ª¶·∏§¬¨¶q¬·¨µ§¨¦¤¼¬¶µ¨ª∏¯¤·¨§¥¼ ¤± ¤µµ¤¼ ²©©¤¦·²µ¶o²©º«¬¦«·«¨ ·º² °²¶·¬°³²µ·¤±·¤µ¨
³µ²¥¤¥¯¼ ¦¯¬°¤·¨ ¤±§·«¨ ¦«¨ °¬¦¤¯ ¦²°³²¶¬·¬²± ²©·«¨ ¬¯·¨µo·¨µ°¨ §−¶∏¥¶·µ¤·¨ ∏´¤¯¬·¼. q‘¦²±·¨±·o≤ }‘µ¤·¬²o ¬¯ª±¬± ¦²±·¨±·
¤±§ ¬¯ª±¬±}‘µ¤·¬²«¤√¨ ¥¨ ±¨ ¶¨ ±¨·² ¥¨ ²©¦µ¬·¬¦¤¯ ¬°³²µ·¤±¦¨ q׫¨ «¬ª«³µ¨¦¬³¬·¤·¬²± ¤±§·¨°³¨µ¤·∏µ¨ ²©¶∏¥·µ²³¬¦¤¯ ¦¯¬°¤·¨¶
¼¬¨ §¯¤ª¨ ±¨ µ¤¯ «¬ª«µ¤·¨ ²©§¨¦²°³²¶¬·¬²±q•¤·¨ ²© º¨ ¬ª«·¯²¶¶¶«²º¨ § ¬¨³²±¨ ±·¬¤¯ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³º¬·«·¬°¨ ©²µ¯¬·¨µ²©±¨ §¨¯¨¤±§
¥µ¤±¦«oº¬·«³¨µ¦¨±·¬±¬·¬¤¯ º¨ ¬ª«·¯²¶¶²©{v1wz h ¤±§t|1wv h ©²µ±¨ §¨¯¨¤±§¥µ¤±¦« ¬¯·¨µ²© Φq ηοδγινσιι ¤··«¨ ©¬µ¶·¼¨ ¤µq
׫¨ ¦²µµ¨¶³²±§¬±ª√¤¯∏¨¶º¨ µ¨ ys1z{ h ¤±§ux1su h ©²µ¬¯·¨µ²© Χq λανχεολαταq Š¨ ±¨ µ¤¯ ¼¯ o·«¨ ¦²∏µ¶¨ ²©±∏·µ¬¨±·§¼±¤°¬¦¶
§∏µ¬±ª§¨¦²°³²¶¬·¬²±©²¯ ²¯º¶·«µ¨¨³«¤¶¨¶}ktlŒ±¬·¬¤¯ ±∏·µ¬¨±·µ¨¯¨ ¤¶¨ ·«µ²∏ª«¯¨ ¤¦«¬±ª~kul ‘¨·¬°°²¥¬¯¬½¤·¬²± º«¨ ± §¨¦²°³²¶¨µ
°¬¦µ²²µª¤±¬¶°¶µ¨·¤¬± ²µ¬°³²µ·±∏·µ¬¨±·¶o©²¯ ²¯º¨ §¥¼ kvl ‘∏·µ¬¨±·µ¨¯¨ ¤¶¨ º«¨ ± ±∏·µ¬¨±·¶¤µ¨ µ¨¯¨ ¤¶¨§©µ²°·«¨ ¬¯·¨µ¤·¤µ¤·¨
³¤µ¤¯¯¨ ¬¯±ª °¤¶¶¯ ²¶¶q‹²º¨ √¨ µo·«¬¶ª¨ ±¨ µ¤¯ ³¤·¨µ±¦¤±√¤µ¼ §¨ ³¨ ±§¬±ª²± ¬¯·¨µ·¼³¨ o¶³¨¦¬¨¶o¤±§ ¦¨²¶¼¶·¨°qƒ²µ¨ ¬¤°³¯¨o¬±
¦²±¬©¨µ¶·«¨ ¯¨ ¤¦«¬±ª³«¤¶¨ ¬¶·¼³¬¦¤¯ ¼¯¶«²µ·²µ¤¥¶¨±·qŒ±·«¬¶¶·∏§¼o¦²±¦¨±·µ¤·¬²±²©°¬± ±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µ¤³³¨¤µ¨§·²¬±¦µ¨¤¶¨ ¤±§
¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²©Ž¤±§≤ ¤³³¨¤µ¨§·² §¨¦µ¨¤¶¨ §∏µ¬±ª·«¨ §¨¦²°³²¶¬·¬²±oº«¬¯¨ ¦«¤±ª¨ ²©‘¦²±¦¨±·µ¤·¬²± º¤¶§¬©©¨µ¨±·©²µ·º²
·¼³¨¶²©±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µo ¶¨³¨¦¬¤¯ ¼¯¬±¬±¬·¬¤¯ ³«¤¶¨ ²©§¨¦²°³²¶¬·¬²±q׫¨µ¨ º¤¶¤± ²¥√¬²∏¶¬±¦µ¨¤¶¨ ²©‘¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ¤·ys2§¤¼
³¨µ¬²§©²¯ ²¯º¨ §¥¼ ¤§¨¦µ¨¤¶¨ ©²µΦq ηοδγινσιι oº«¬¯¨ ·«¬¶³¤·¨µ± º¤¶±²·©²∏±§©²µΧqλανχεολαταq„¶·²¦«¤±ª¨¶²©±∏·µ¬¨±·
¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬± ¥µ¤±¦«¨¶o·«¨ ·º²¶³¨¦¬¨¶º¨ µ¨ ·«¨ ¶¤°¨ oº¬·«¦²±¶¬¶·¨±·¬±¦µ¨¤¶¨ ©²µ‘o§¨¦µ¨¤¶¨ ©²µŽ¤±§≤ ¤±§¬±¦µ¨¤¶¨
©²¯ ²¯º¨ §¥¼ §¨¦µ¨¤¶¨ ©²µ°q׫¨ «¬ª«¨¶·§¨¦¤¼µ¤·¨²©±∏·µ¬¨±·¶º¤¶©²∏±§©²µŽo§∏¨ ·²¬·¶¯ ¤¨¦«¬±ª¤±§·«¨ ²¯º¨ ¶·©²µ‘q„±±∏¤¯
§¨¦¤¼µ¤·¨¶²©‘o°¤±§≤ ¬± ±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µ²© Φq ηοδγινσιι º¨ µ¨ ©¤¶·¨µ·«¤±·«²¶¨ ²© Χqλανχεολαταoº«¬¯¨ ·«¨ µ¨√¨ µ¶¨ º¤¶·µ∏¨ ©²µ
Žq≤²°³¤µ¬¶²± ²©¤±±∏¤¯ §¨¦¤¼µ¤·¨ ²©±∏·µ¬¨±·¶¬± ¥µ¤±¦« ¬¯·¨µ¥¨·º¨ ±¨·«¨ ·º²¶³¨¦¬¨¶o·«¨ ªµ¨¤·¨µ√¤¯∏¨¶²©≤ ¤±§‘º¤¶©²µ
Φq ηοδγινσιι oº«¬¯¨ √¤¯∏¨¶²©° ¤±§Žº¤¶«¬ª«¨µ©²µΧqλανχεολαταq°µ²§∏¦·¬√¬·¼²©©²µ¨¶·¨¦²¶¼¶·¨°¶«¤¶¥¨ ±¨ º¬§¨ ¼¯ ¤¶¶¨¶¶¨§
¥¼µ¨¯¨ ¤¶¨ ²©±∏·µ¬¨±·¶©µ²° §¨¦²°³²¶¬±ª ¬¯·¨µq ’º¬±ª·² «¬ª«¨µ±∏·µ¬·¬²±¤¯ ∏´¤¯¬·¼o·«¨ ¤±±∏¤¯ ±∏·µ¬¨±·µ¨¯¨ ¤¶¨ ¥¼ ¬¯·¨µ²© Φq
ηοδγινσιι º¤¶°∏¦«ªµ¨¤·¨µ·«¤±·«¤·²© Χq λανχεολαταq׫¨ ·²·¤¯ ¤±±∏¤¯ ±∏·µ¬¨±·µ¨¯¨ ¤¶¨ ²©¯¨ ¤© ¬¯·¨µ¤±§·º¬ª ¬¯·¨µº¤¶‘o
u1yvs ª#°pu¤p t ~°os1tyu ª#°pu¤p t ¤±§Žot1yst ª#°pu¤pt µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯¬±·«¨ ³¯¤±·¤·¬²±²© Φq ηοδγινσιι o¥¨¬±ªu1t{ o
t1tv ¤±§t1wu·¬°¨ ¶¤¶°∏¦«¤¶¬±·«¨ ³¯¤±·¤·¬²±²© ΧqλανχεολαταqŒ·º¤¶¦²±¦¯∏§¨§·«¤··«¨ ªµ¨¤·¨µ¤°²∏±·²©±∏·µ¬¨±·µ¨¯¨ ¤¶¨
©µ²° ¬¯·¨µ¤±§·«¨ µ¤·¬²²©µ¨¯¨ ¤¶¨ ·²µ¨·∏µ±¬± Φq ηοδγινσιι ³¯¤±·¤·¬²±¬±§¬¦¤·¨§·«¨ ©¤¶·¨µ·∏µ±²√¨ µ²©±∏·µ¬¨±·¶oº«¬¦«¬±·∏µ±
º²∏¯§¥¨ ¥¨ ±¨ ©¬¦¬¤¯ ©²µ°¤¬±·¨±¤±¦¨ ²©¶²¬¯©¨µ·¬¯¬·¼q
Κεψ ωορδσ} Φοκιενια ηοδγινσιι o Χυννινγηαµιαλανχεολαταo¬·¨µ©¤¯¯o ⁄¨ ¦²°³²¶¬·¬²±o‘∏·µ¬¨±·µ¨¯¨ ¤¶¨
森林凋落物k©²µ¨¶·¯¬·¨µl是土壤动物 !微生物重要物质和能量的来源 o凋落物分解是森林生态系统生物
地球化学循环的重要组成部分 o决定了枯枝落叶层现存量及其性质 o其分解速率则对森林生态系统生产力有
重要影响 o已愈来愈引起林学家 !生态学家 !微生物学家 !土壤学家以及森林经营工作者的重视k田大伦等 o
t|{| ~赵其国等 ot||t ~…¨ µªousss ~ • ¤µ¬±ª ετ αλqot|{xl ∀早在 t{zy年 o德国的 ∞1∞¥¨µ°¤¼¨ µ就开始研究凋落
物在养分循环中的作用 o而后 o国外许多学者大量报道世界范围内森林凋落物的分解及养分释放k„§¤°¶ ετ
αλqot||y ~…¨ µª ετ αλqot||v ~∞§°²±§¶ ετ αλqot||x ~≥¬±ª« ετ αλqot|||l ∀而我国直到 us世纪 {s年代后才有
类似研究报道 o涉及的森林类型有山地雨林 !半落叶季雨林 !红树林 !阔叶林k常绿或落叶l !针叶林及针阔混
交林等k贾黎明等 ot||{ ~林鹏等 ot||s ~卢俊培等 ot|{| ~莫江明等 ot||y ~沈海龙等 ot||y ~田大伦等 o
t|{| ~屠梦照等 ot||v ~杨玉盛等 oussu ~赵其国等 ot||tl ∀本文仅从凋落物分解及养分释放角度 o比较福
建柏k Φοκιενια ηοδγινσιιl与杉木k Χυννινγηαµιαλανχεολαταl林生态学差异 ∀
t 试验地概况
试验地位于三明莘口教学林场小湖工区k北纬 uyβttχvsδ o东经 ttzβuyχssδl o福建柏和杉木人工林前身均
为格氏栲k Χαστανοπσισ καωακαµιιl !米槠k Χαστανοπσισχαρλεσιιl等为主的天然林 ot|yy年经皆伐劈草炼山 o穴状整
地 ot|yz年初用福建柏和杉木实生苗营造人工纯林 ∀试验地气候条件 !林分抚育措施 !标准地概况 !土壤理
化性质等详见文献k杨玉盛等 ousswl ∀
u 研究方法
211 凋落物分解
于 t|||年 w月分别在福建柏和杉木林内收集新凋落的叶片及小枝k杉木小枝与叶片连在一起脱落l o风
干后分别称取干重约为 xs ª的福建柏与杉木落叶和落枝 o装入尼龙网袋k大小 us ¦° ≅ us ¦°o孔径 s1x °° o
每种样品 {s袋l o同时取样测定含水率及化学分析 ∀网袋于 t|||年 x月分别置于福建柏与杉木林内枯枝落
叶层表面 o放置 vs !ys !|s !txs !uts !uzs !vvs !v|s !xts !yvs !zxs §后 o分别随机回收每种分解样品各 y袋 o清除
样品中的附着杂物后 tsx ε 烘干恒重后称重求干物质重 o再把相同样品 y袋混合 !磨细 o过 ys目筛 o连同分解
前样品ks §l贮存于广口瓶中备用 ∀
212 凋落物 ‘!° !Ž!≤元素测定
采用硫酸 p高氯酸消煮法 o在上海嘉定纤检仪器厂生产的 Ž⁄‘p消化炉上制备待测液 oŽ⁄‘p ≤ 型定氮
仪测定全 ‘o钼锑抗比色法测定全 ° o火焰光度计法测定全 Ž~重铬酸钾氧化 p外加热法测定有机 ≤k中华人
民共和国林业行业标准 ot|||l ∀
213 统计分析与计算
平均相对分解速率k°¨ ¤± µ¨ ¤¯·¬√¨ §¨¦²°³²¶¬·¬²±µ¤·¨o Ρ∆Ρl用如下公式计算 }
Ρ∆Ρkª# ªpt§ptl € ±¯ k Ωt p ΩslΠkτt p τsl ktl
su 林 业 科 学 ws卷
其中 Ωs 和 Ωt 分别为凋落物分解 τs 和 τt 时间后的数量 oτt p τs 为取样的时间间隔k§l ∀
凋落物瞬时分解系数kκl采用 ’¯ ¶²± kt|yvl指数方程进行计算 }
ξΠξs € ¬¨³kp κτ l kul
其中为 ξ为分解τ时间后干重或养分残留量 oξs 为分解初始干重或养分含量 o并采用 Φp检验法进行差异显
著性检验 ∀
凋落物养分年释放量k Μl用如下公式计算 }
Μ € Ρ ≅ ∆ kvl
其中 Ρ和 ∆分别为养分年归还量和养分年分解率 ∀
图 t 落叶k¤l !落枝k¥l分解过程中干重残留率变化
ƒ¬ªqt ≤«¤±ª¨¶²©§µ¼ °¤·¨µ§∏µ¬±ª§¨¦²°³²¶¬·¬²± ²©±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µk¤l ¤±§¥µ¤±¦« ¬¯·¨µk¥l
π福建柏 Φq ηοδγινσιι ~ ο杉木 Χqλανχεολατα q
v 结果
311 凋落物分解速率
福建柏落叶在 txs天前分解快 o
失重率达 zu1uy h o比杉木落叶高出
wv1yt h o之后分解速率明显减慢 ~分
解 t 年后 o福建柏落叶残留率为
ty1xv h o而杉木落叶则为 v|1uu h k图
tl ∀福建柏和杉木落枝分解过程中的
失重率变化比落叶的平稳 o福建柏落
枝在 txs天前分解速率略高于杉木落
枝 o之后则低于杉木落枝 ~分解 t年后
福建柏落枝残留率为 {s1xz h o比杉木的高出 x1x| h k图 tl ∀
表 1 凋落物分解速率
Ταβ . 1 ∆εχοµ ποσιτιον ρατε οφλιττερ
组分
≤²°³²±¨ ±·
分解系数
⁄¨ ¦¤¼ ¦²±¶·¤±·κ
ΤΠ§ τΠ¤
相关系数
≤²µµ¨ ¤¯·¬²±
¦²¨©©¬¦¬¨±·
日分解速率
 ¤¨± §¨¦¤¼
µ¤·¨Π§pt
t年干重损失率
⁄µ¼ º ¬¨ª«·¯²¶¶µ¤·¨
©²µ²±¨ ¼¨ ¤µΠh
u年干重损失率
⁄µ¼ º ¬¨ª«·¯²¶¶µ¤·¨
©²µ·º² ¼¨ ¤µ¶Πh
分解 xs h所需天
数 xs h §¨¦¤¼
·¬°¨Π§
分解 |x h所需天
数 |x h §¨¦¤¼
·¬°¨ Π§
福建柏落叶
Φq ηοδγινσιι ±¨ §¨¯¨ s1ssx t1{ s1|xt t s1tzw {v1wz |z1uz tv| x||
福建柏落枝
Φq ηοδγινσιι ¥µ¤±¦« s1sss y s1uty s1{ut y s1sxw t|1wv vx1s{ t txy w ||v
杉木落叶
Χqλανχεολατα ±¨ §¨¯¨s1ssu y s1|vy s1|{| u s1tws ys1z{ {w1yu uyz t txu
杉木落枝
Χqλανχεολατα ¥µ¤±¦«s1sss { s1u{{ s1{zu v s1szs ux1su wv1z| {yz v zwx
应用 ’¯ ¶¨± kt|yvl指数方程模拟凋落物分解过程 o拟合程度较好k Ρu  s1{ o π  s1sxl o福建柏落叶 !杉木
落叶 !福建柏落枝和杉木落枝分解 t年后干重损失率分别为 {v1wz h !ys1z{ h !t|1wv h和 ux1su h o分解 xs h
所需时间分别为 tv| !uyz !t txy和 {yz §k表 tl ∀
312 凋落物分解过程中养分浓度动态变化
福建柏和杉木落叶分解过程中 °浓度呈上升趋势 o而 Ž浓度则有明显下降k图 ul ∀两种落叶分解过程
中 ‘浓度变化差异较大 o福建柏落叶分解的最初阶段 o‘浓度有较大幅度的上升 oys天后 o‘浓度逐渐下降 ~
而杉木落叶 ‘浓度在分解过程中基本呈单调上升趋势k图 ul ∀落枝分解过程中 o福建柏和杉木各元素浓度
均为 ‘单调上升 oŽ单调下降 o°先升后降k图 vl ∀福建柏 !杉木落叶和落枝分解过程中 ≤元素浓度均呈下降
的趋势 o福建柏落叶 ≤浓度降低速率高于杉木 o但福建柏落枝的 ≤浓度变化却比杉木平缓k图 wl ∀分解过程
中各组分 ≤Π‘值均不断降低 o降低的速率以杉木落叶最快 o福建柏落枝最慢 ~福建柏落枝 ≤Π‘值分解初期
ktxs §l低于杉木的 otxs天后则高于杉木的 o福建柏落叶 ≤Π‘值在分解过程中始终小于杉木k图 wl ∀
tu 第 v期 杨玉盛等 }福建柏和杉木人工林凋落物分解及养分动态的比较
图 u 福建柏k¤l !杉木k¥l落叶分解过程中养分浓度变化
ƒ¬ªqu ≤«¤±ª¨¶²©±∏·µ¬¨±·¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶§∏µ¬±ª§¨¦²°³²¶¬·¬²±
²©±¨ §¨¯¨²© Φq ηοδγινσιιk¤l ¤±§ Χqλανχεολαταk¥l
𠑬·µ²ª¨ ± k‘l ~ ο °«²¶³«²µ∏¶k°l ~ ω °²·¤¶¶¬∏° kŽl q
图 v同此 ׫¨ ¶¤°¨¯¨ ª¨ ±§¶¬± ƒ¬ªqv q
313 凋落物分解过程中养分残留率动态
变化
福建柏和杉木落叶分解过程中 ‘!° !
Ž养分残留率与其干重残留率变化趋势相
似 o分解前 txs §落叶 ‘!° !Ž养分残留率
下降较快 o随后养分残留率下降比较平缓
k图 xl ∀不同元素的分解速率以 Ž最快 o
其次为 ≤和 ° o而 ‘最小 ~福建柏落叶中 ‘
和 ° 养分年残留率分别比杉木的低了
vx1| h和 v1|{ h o但福建柏落叶中 Ž年残
留率却比杉木的高 w1vu h k图 xl ∀
虽然落枝中 ‘!° !Ž!≤ 分解速率比落
叶的慢得多 o且分解过程阶段性亦不如落
叶的明显 o但各元素分解速率大小模式却
与落叶的相似k图 yl ∀福建柏落枝 ≤ 和 ‘
图 v 福建柏k¤l !杉木k¥l落枝分解过程中养分浓度变化
ƒ¬ªqv ≤«¤±ª¨¶²©±∏·µ¬¨±·¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶§∏µ¬±ª§¨¦²°³²¶¬·¬²± ²©¥µ¤±¦«
²© Φq ηοδγινσιιk¤l ¤±§ Χqλανχεολαταk¥l
元素年分解残留率比杉木的小 o而 °和 Ž元
素年分解残留率却比杉木的大k图 yl ∀
314 凋落物分解过程中养分释放量
福建柏和杉木落叶和枝养分释放速率
最快为 Žo最慢为 ‘~福建柏凋落物落叶和落
枝的 ‘!° !Ž养分年释放量分别为 u1yvs !
s1tyu和 t1ysw ª# °pu o分别是杉木kt1usx !
s1twv和 t1tu| ª#°pul的 u1t{倍 !t1tv倍和
t1wu倍 ~其中福建柏落叶 ‘!° !Ž年释放量分
别是杉木的 u1t{倍 !t1ut倍和 t1yy倍 ~福建
柏落枝除了 ‘的年释放量是杉木 u1uv倍外 o
°和 Ž均比杉木的小k表 ul ∀从表 u可见各
养分释放Π归还比值大小为 Ž °  ‘~福建柏
图 w 落叶和落枝分解过程中 ≤浓度k¤l及 ≤Π‘比k¥l变化
ƒ¬ªqw ≤«¤±ª¨¶²© ≤ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±k¤l ¤±§µ¤·¬²²© ≤Β‘k¥l
¬± ¬·¨µ²©±¨ §¨¯¨¤±§¥µ¤±¦«§∏µ¬±ª§¨¦²°³²¶¬·¬²±
π福建柏落叶 ‘¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µ²© Φq ηοδγινσιι ~ ο杉木落叶
‘¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µ²© Χqλανχεολατα ~ ω福建柏落枝 …µ¤±¦« ¬¯·¨µ
²© Φq ηοδγινσιι ~ ϖ杉木落枝 …µ¤±¦« ¬¯·¨µ²© Χqλανχεολατα q
落叶和落枝的 ‘和 °释放Π归还的比
值分别比杉木的高出 vt1vy h 和
|1xs h o而 Ž释放Π归还的比值则较接
近 ∀
w 讨论
411 凋落物分解速率
通过森林凋落物和林木枯死细根
分解作用 o向土壤归还大量养分与有
机物质 o这是森林生态系统自肥的重
要机制之一 k • ¤µ¬±ª ετ αλqot|{xl ∀森
林凋落物的分解既有物理过程 o又有
生物化学过程 o一般由淋溶作用k凋落
物中可溶性物质通过降水而被淋溶l !
自然粉碎作用k主要由腐食动物的啃食
完成 o但非生物因素如土壤干湿交替 !
uu 林 业 科 学 ws卷
图 y 福建柏k¤l !杉木k¥l落枝分解过程中 ‘!° !Ž!≤残留率变化
ƒ¬ªqy °¨ µ¦¨±·¤ª¨¶²©‘o° oŽ¤±§≤ µ¨°¤¬±¬±ª¬± ¥µ¤±¦«
¬¯·¨µ²© Φq ηοδγινσιιk¤l ¤±§ Χqλανχεολαταk¥l
图 x 福建柏k¤l !杉木k¥l落叶分解过程中 ‘!° !Ž!≤ 残留率变化
ƒ¬ªqx °¨ µ¦¨±·¤ª¨¶²©‘o° oŽ¤±§≤ µ¨°¤¬±¬±ª¬± ±¨ §¨¯¨ ¬¯·¨µ
²© Φq ηοδγινσιιk¤l ¤±§ Χqλανχεολαταk¥l
π ‘~ο ° ~ω Ž~ϖ ≤ q图 y同此 ׫¨ ¯¨ ª¨ ±§¶¬± ƒ¬ªqy ¤µ¨ ·«¨ ¶¤°¨ q
冻融作用亦可使枯叶破碎l !代
谢作用k由腐生微生物的活动把
复杂的有机化合物转化成简单
无机化合物l等共同完成 ∀气候
k常用 „∞× 作为指标 o¤¦·∏¤¯
√¨¤³²·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±l !凋落物质量 !
微生物和土壤动物等是影响凋
落物分解的主要因素k胡肄慧
等 o t|{z ~ 许新健等 o t||x ~
„ µ¨·¶ot||z ~…¨ µª ετ αλqot||vl ∀
本研究的福建柏和杉木凋落物
年分解速率 o均在已报道的亚热
带凋落物年分解速率 ws h ∗
zs h范围内k田大伦等 ot|{| ~屠
梦照 等 o t||v ~ 许 新 健 等 o
t||xl o高于温带森林凋落物的
平均分解速率 us h ∗ vs h k胡
肄慧等 ot|{z ~沈海龙等 ot||y ~
…µ²©¤¶ ετ αλqousst ~ ≤¤¯§¨±·¨¼ ετ
αλqousst ~ Š«²¯½ ετ αλqo t|{x ~
°¨ §¨µ¶¨± ετ αλqo t|||l o但低于
热带雨林或季雨林凋落物的大
于 zs h 年均分解速率k卢俊培
等 o t|{| ~ …∏¥¥ ετ αλqo t||{ ~
¬¶¤±¨ º²µ® ετ αλqot||w ~²∏½¤§¤
ετ αλqot||zl o体现了凋落物分解速率的气候地带性 k屠梦照等 ot||v ~„ µ¨·¶ot||z ~…¨ µª ετ αλqot||vl ∀
表 2 凋落物枝 !叶分解过程中 Ν !Π!Κ养分释放
Ταβ . 2 Ρελεασε οφ Ν , Π ανδ Κ ιν διφφερεντ λιττερ χοµ πονεντσ kª#°pu¤ptl
元素
∞¯ °¨¨ ±·
项 目
Œ·¨°
福建柏落叶
Φq ηοδγινσιι
±¨ §¨¯¨
福建柏落枝
Φq ηοδγινσιι
¥µ¤±¦«
合计
ײ·¤¯
释放Π归还
• ¨¯ ¤¨¶¨Πµ¨·∏µ±
µ¤·¬²Πh
杉木落叶
Χqλανχεολατα
±¨ §¨¯¨
杉木落枝
Χqλανχεολατα
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合 计
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释放Π归还
• ¨¯ ¤¨¶¨Πµ¨·∏µ±
µ¤·¬²Πh
‘ 归还量 • ·¨∏µ± v1swx s1zsv v1zw{ zs1tz u1wvw s1yzt v1tsx v{1{t
分解率 ⁄¨ ¦¤¼µ¤·¨ {w1t{ |1x| w{1u{ w1xw
释放量 • ¨¯ ¤¨¶¨ u1xyv s1syz u1yvs t1tzx s1svs t1usx
° 归还量 • ·¨∏µ± s1tzu s1su{ s1uss {t1ss s1tw{ s1sxu s1uss zt1xs
分解率 ⁄¨ ¦¤¼µ¤·¨ |t1xu tz1wy {z1xw ux1xt
释放量 • ¨¯ ¤¨¶¨ s1txz s1ssx s1tyu s1tvs s1stv s1twv
Ž 归还量 • ·¨∏µ± t1ztx s1tvu t1{wz {y1{w s1|{y s1vsu t1u{{ {z1yy
分解率 ⁄¨ ¦¤¼µ¤·¨ |t1wz uy1vv |x1z| yt1t|
释放量 • ¨¯ ¤¨¶¨ t1xy| s1svx t1ysw s1|ww s1t{x t1tu|
福建柏和杉木落叶分解速率与时间均呈指数关系 o这与凋落物分解过程中先后出现分解速率较快和较
慢两个阶段的结果相吻合k胡肄慧等 ot|{z ~许新健 ot||x ~∞§°²±§¶ ετ αλqot||x ~¤°¤¤ ετ αλqot||y ~Ž∏°¤µ
ετ αλqot||ul ∀初期出现较快分解速率 o与水溶性物质和易分解的碳水化合物的快速淋失和降解有关 o‘!° !
≥等元素的浓度对此阶段分解速率有主要影响 ∀随着分解继续 o木质素等难分解物质不断累积k达到 wx h ∗
xt h l o凋落物的进一步分解受抑制 o分解速率明显减慢k„ µ¨·¶ot||z ~ …¨ µªot|{y ~¤°¤¯∏§«¨ ±¨ ετ αλqot||| ~
פ¼¯²µετ αλqot|{|l ∀
vu 第 v期 杨玉盛等 }福建柏和杉木人工林凋落物分解及养分动态的比较
凋落物质量直接影响其分解速率k胡肄慧等 ot|{z ~ „ µ¨·¶ot||z ~ …¨ µªousss ~ ≤²∏·¨¤∏¬ ετ αλqot||x ~
Š¤¯ ¤¯µ§² ετ αλqot||| ~פ¼¯²µετ αλqot|{|l ∀由于福建柏落叶的易分解物质k水溶性物 !半纤维素和粗蛋白l含
量高于杉木 o而杉木落叶纤维素 !木质素含量及 ≤Π‘!≤Π°及木质素与 ‘和 °的比值明显高于福建柏k杨玉盛
等 ousswl o这是本研究中福建柏落叶分解比杉木快的主要原因之一 ~此外 o还与福建柏林地土壤微生物数量
比杉木林地高有关 ∀福建柏林年凋落物量比杉木林的高k杨玉盛等 ousswl o但林内枯枝落叶层现存量ku1yxu
·#«°pul却比杉木林kv1txx·#«°pul的低 o亦从另一角度验证了福建柏凋落物分解比杉木的快 ∀
412 凋落物分解过程中养分动态
森林凋落物的分解过程中元素迁移有 }ktl淋溶一富集 ) 释放 ~kul富集一释放 ~kvl直接释放等模式 ~针
叶和木质凋落物的淋溶阶段可能不明显甚至不存在k…¨ µªousss ~…¯¤¬µot||{l ∀福建柏和杉木落叶分解过程
中 o‘浓度先升后降 o与马尾松k Πινυσ µασσονιαναl !杨树k Ποπυλυ󶳳ql !刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl !柳桉木
kΣηορεα ροβυσταl !非洲圆柏k ϑυνιπερυσ προχεραl等落叶分解结果相似k贾黎明等 ot||{ ~莫江明等 ot||y ~
¬¶¤±¨ º²µ® ετ αλqot||w ~≥¬±ª« ετ αλqot|||l o而与樟子松k Πινυσσψλϖεστρισ √¤µqµονγολιχαl落叶分解过程 ‘浓度
始终保持下降相异k沈海龙 ot||yl ∀本研究中落叶和落枝 Ž浓度随分解过程不断下降 o与国内外大量研究结
果相似k田大伦等 ot|{| ~杨玉盛等 oussu ~…∏¥¥ ετ αλqot||{ ~¤°¤¯∏§«¨ ±¨ ετ αλqot|||l ∀而落叶 °分解过程
中一直处于富集状态 o这与混交林中毛竹k Πηψλλοσταχηψσ πυβεσχενσl落叶分解结果相一致k许新健 ot||xl o但与
温带的刚松 !欧洲黑松 !欧洲水青冈等落叶分解略有不同k…¯¤¬µot||{ ~Ž¤√√¤§¬¤¶ ετ αλqousstl ∀
福建柏和杉木落叶养分元素残留率与其干重残留率变化相似 o这与红松k Πινυσ κοραιενσισl落叶研究结果
一致k张放等 ot||sl o但不同于米槠k Χαστανοπσισχαρλεσιιl落叶k许新健等 ot||xl ∀ Ž元素残留率最低则与他人
的研究结果一致 o表明 Ž元素周转快 o利用率高k¬¶¤±¨ º²µ® ετ αλqot||w ~ „§¤°¶ ετ αλqot||y ~贾黎明等 o
t||{ ~莫江明等 ot||yl ∀本研究中杉枝的 ‘残留率在分解初期上升 o这与杉枝初始 ≤Π‘值高ktsyl有关 o也
可能与枝条富集降雨输入的 ‘有关k莫江明等 ot||y ~杨玉盛等 oussu ~…∏¥¥ ετ αλqot||{l ∀
• ¤µ¬±ª和 ≥¦«¯ ¶¨¬±ª¨µkt|{xl认为 o凋落物分解过程中每年释放的营养元素可满足林木生长所需量的
y| h ∗ {z h ∀与其他亚热带森林类型凋落物分解过程中养分释放量相比 o本研究中凋落物 °释放量在多数
已报道的 s1sy ∗ s1t| ª#°pu¤p t范围内 o而 ‘和 Ž释放量则较高 o这与凋落物中营养元素的初始含量及分解
速率有关kŠ«²¯½ ετ αλqot|{x ~²∏½¤§¤ ετ αλqot||z ~≥¬±ª« ετ αλqot||| ~田大伦等 ot|{| ~杨玉盛等 oussul ∀
参 考 文 献
胡肄慧 o陈灵芝 o陈清朗等 q几种树木枯叶分解速率的试验研究 q植物生态学与地植物学学报 ot|{z ottkul }tuw p tvu
贾黎明 o方陆明 o胡延杰 q杨树刺槐混交林及纯林枯落叶分解 q应用生态学报 ot||{ o|kxl }wyv p wyz
林 鹏 o卢昌义 o王恭礼等 q海南岛河港海莲红树林凋落物动态的研究 q植物生态学与地植物学学报 ot||s otwktl }y| p zv
卢俊培 o刘其汉 q海南岛尖峰岭热带林凋落叶分解过程的研究 q林业科学研究 ot|{| ouktl }ux p vu
莫江明 o布 朗 o孔国辉等 q鼎湖山生物圈保护区马尾松林凋落物的分解及其营养动态研究 q植物生态学报 ot||y ous kyl }xvw p xwu
沈海龙 o丁宝永 o沈国舫等 q樟子松人工林下针阔叶凋落物分解动态 q林业科学 ot||y ovu kxl }v|v p wsu
田大伦 o朱小年 o蔡宝玉等 q杉木人工林生态系统凋落物的研究 µ q凋落物的养分含量及分解速率 q中南林学院学报 ot|{| o|k增l }wx p xx
屠梦照 o姚文华 o翁 轰等 q鼎湖山南亚热带常绿阔叶林凋落物的特征 q土壤学报 ot||v ovsktl }vx p wt
文启孝 o杜丽娟 o张晓华等编著 q土壤有机质研究法 q北京 }农业出版社 ot|{w }uxy p uzt
许新健 o陈金耀 o俞新妥 q武夷山六种杉木伴生树种落叶养分归还的研究 q福建林学院学报 ot||x otxkvl }utv p utz
杨玉盛 o陈光水 o郭剑芬等 q杉木观光木混交林凋落物分解及养分释放的研究k英文l q植物生态学报 oussu ouy kvl }uzx p u{u
杨玉盛 o陈银秀 o何宗明等 q福建柏和杉木人工林凋落物性质的比较 q林业科学 oussw owsktl }u p ts
张 放 o谭学仁 o史凤友 q红松人工林枝叶分解速度及养分动态的研究 q生态学杂志 ot||s o|kxl }tw p t{
赵其国 o王明珠 o何园球 q我国热带亚热带森林凋落物及其对土壤的影响 q土壤 ot||t ouvktl }{ p tx
中华人民共和国林业行业标准 q森林土壤分析方法 q北京 }中国标准出版社 ot|||
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悼念许煌灿编委
中国林业科学研究院热带林业研究所资深专家 !中国林学会5林业科学6第九届编委会委员许煌灿研究
员因突发疾病 o于 ussw年 x月 ty日在海口逝世 o享年 yv岁 ∀
xu 第 v期 杨玉盛等 }福建柏和杉木人工林凋落物分解及养分动态的比较