川西亚高山/高山森林林窗对凋落叶分解的影响

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:smallAppleA
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
凋落物分解是陆地生态系统养分循环和有机物质周转的基本过程,但受到各种生物与非生物因素的影响。林窗对光、温、水等环境因子的再分配,可能改变凋落物分解相关的水热动态及生物活性,从而改变凋落物分解过程。在受季节性雪被影响明显的区域,林冠对林窗内外冬季降雪、光照和其他环境因子的再分配必将影响着季节性雪被期的土壤水热动态及相关的生物活性,从而影响季节性雪被期及生长季节的凋落物分解,而且可能使生长季节与非生长季节的凋落物分解对林窗大小的响应存在截然不同的特征。然而,迄今尚无林窗对不同关键时期的凋落物分解影响的研究报道。因此,本论文以地处青藏高原东缘、受季节性雪被和冻融循环影响明显的川西亚高山/高山森林为研究对象,基于“亚高山/高山森林林窗对凋落物分解过程的影响与林窗大小和海拔决定的季节性雪被有关,不同关键时期(土壤初冻期、深冻期、融化期和生长季节初期、中期、后期)的凋落物分解对林窗的响应不同”的科学假说,采用凋落物分解袋法,研究海拔2998m(A1)、海拔3309 m(A2)和海拔3598 m(A3)的森林林窗对红桦和岷江冷杉凋落叶分解的影响。主要结果如下:(1)川西高山森林林窗大小以中小型为主,63.64%以折干形成,密度为14.67个/hm-2。扩展林窗(EG)和林冠林窗(CG)分别占森林景观面积的12.60%和23.05%,干扰频率分别为115.25 m2 hm-2a-1和63.02 m2 hm-2a-1,林窗周转率为260.30 a。林窗以单株形成为主,形成木径级集中于40~60 cm,树高主要在25~30 m,每株形成EG和CG面积分别为103.20 m2和56.43 m2。边界木平均胸径为50.16 cm,胸径结构分布曲线尖峰左偏,平均胸径和高度与EG和CG面积呈幂函数相关。(2)红桦和岷江冷杉凋落叶两年的质量损失率分别为43.69~51.06%和39.00~47.66%,半分解周期分别为1.782~2.413和2.041~2.768a,非生长季节质量损失占全年质量损失比例分别为39.00~62.05%和46.71~61.32%。与林下相比,林窗形成降低了三个海拔红桦凋落叶质量损失率,且林窗面积越大降低越显著;相反,林窗形成增加了3309 m和3598 m岷江冷杉凋落叶质量损失率,且林窗面积越大增加越显著,但降低了2998 m岷江冷杉凋落叶质量损失率。同时,林窗显著(P<0.05)增加了红桦凋落叶分解周期,且林窗面积越大增加越显著,岷江冷杉凋落叶分解周期在2998 m随林窗面积增加而增加,在3309 m和3598 m随林窗面积增加而降低。另一方面,林窗大小显著影响(P<0.05)红桦和冷杉凋落叶各关键时期的质量损失速率,特别是第一年的质量损失速率。与林下相比,林窗形成显著(P<0.05)降低了三个海拔红桦凋落叶第一年质量损失速率,增加了2998 m和3309 m第二年质量损失速率;林窗形成显著(P<0.05)增加了3309 m和3598 m岷江冷杉凋落叶第一年质量损失速率,降低了2998m质量损失速率,而岷江冷杉凋落叶第二年质量损失速率随海拔变化显著不同。(3)林窗形成显著(P<0.05)增加了2998 m和3598 m红桦凋落叶碳残留质量,对3309 m影响不显著;而林窗形成显著降低了3309 m和3598 m岷江冷杉凋落叶碳残留质量,增加了2998 m碳残留质量。林窗对红桦凋落叶氮残留质量的影响随海拔增高而减弱,相反,对岷江冷杉凋落叶氮残留质量的影响表现为3309 m>3598 m>2998 m。林窗形成对红桦和岷江冷杉凋落叶磷残留量的影响无明显的海拔差异。同时,与林下相比,林窗形成显著(P<0.05)降低了2998 m和3309 m红桦凋落叶第一年碳释放速率,2998 m、3598 m第一年和3309m第二年氮释放速率以及三个海拔第一年磷释放速率,增加了三个海拔红桦凋落叶第二年碳释放速率,2998 m和3598 m第二年氮释放速率以及2998 m和3309 m第二年磷释放速率。而林窗形成显著(P<0.05)增加了3309 m和3598 m岷江冷杉第一年碳释放速率,2998 m第二年、3309 m第一年和3598 m两年氮释放速率以及3309m第一年和3598 m第二年磷释放速率,降低了3309 m第二年岷江冷杉凋落叶氮释放速率以及2998 m和3598 m第一年磷释放速率。(4)2998 m、3309 m和3598 m林窗红桦凋落叶木质素残留质量分别降低了35.44%~54.35%、32.87%~42.74%和12.15%~33.97%,而岷江冷杉凋落叶分别降低了-0.14%~12.83%、3.48%~24.46%和2.46~7.37%。与林下相比,三个海拔大林窗下的红桦凋落叶其木质素残留质量均高于林下,而岷江冷杉凋落叶的木质素残留质量均低于林下。2998 m林窗红桦凋落叶木质素损失速率以第一年生长季节最大,3309 m和3598 m木质素损失速率以第一年非生长季最大,而2998 m和3309 m林窗岷江冷杉凋落叶木质素损失速率第二年生长季节前表现为净富集现象,但3598 m木质素损失速率在第二年非生长季节表现为净释放速率。同时,2298 m、3309 m和3598 m林窗红桦凋落叶纤维素残留质量分别降低了69.30%~71.91%、63.85%~68.86%和65.75%~69.04%,而岷江冷杉凋落叶分别降低了57.94%~62.69%、59.63%~69.72%和57.58%~64.82%。与林下相比,林窗促进了2998 m红桦凋落叶纤维素分解,抑制了岷江冷杉凋落叶纤维素分解。与此相反,林窗抑制了3309 m和3598 m红桦凋落叶纤维素分解,促进了岷江冷杉凋落叶纤维素分解。各海拔林窗两种凋落叶的纤维素损失速率均以第一年非生长季节最高。(5)林窗显著影响(P<0.05)红桦和岷江冷杉凋落叶C/N、木质素/氮比和木质素/纤维素。林窗形成显著降低了2998 m和3309 m红桦凋落叶第二年内非生长季节及3598 m第二年生长季节的C/N,增加了2998 m两年的生长后期,3309 m两年的生长中期及3598 m第一年初冻期和深冻期的C/N。而林窗形成显著降低了2998 m和3309 m岷江冷杉凋落叶第一年深冻期以及3598 m两年初冻期和融化期期的C/N;增加了2998 m和3309 m两年初冻期及3598 m第二年生长初期的C/N。同时,林窗形成显著(P<0.05)增加了红桦凋落叶2998 m和3309 m第一年初冻期、生长初期及3598 m第一年深冻期、融化期的木质素/氮比值;降低了2998 m和3309 m第二年初冻期、深冻期及3598 m第一年生长初期至第二年初冻期的木质素/氮比。林窗形成显著(P<0.05)增加了三个海拔岷江冷杉凋落叶第二年深冻期的木质素/氮比值。此外,林窗形成显著增加红桦凋落叶2998 m和3309 m第一年初冻期、生长初期、生长中期及3598 m第一年融化期至第二年深冻期的木质素/纤维素比;降低了红桦凋落叶2998 m和3309 m第二年生长后期及3598 m第二年融化期至生长中期的木质素/纤维素比。而林窗形成显著(P<0.05)增加了岷江冷杉凋落叶2998 m和3309 m第一年融化期及3598 m第一年深冻期至生长初期的木质素/纤维素比值;降低了2998 m和3309 m第一年生长初期及3598 m两年生长中期的木质素/纤维素比值。(6)三个海拔红桦和冷杉凋落叶质量损失速率与第一年深冻期温度及融化期冻融循环次数显著相关。3598 m两个树种凋落叶第一年深冻期碳释放速率与温度显著相关,3309 m两个树种凋落叶第二年深冻期碳释放速率与温度显著相关,3309 m和3598 m两个树种凋落叶碳释放速率与第一年深冻期冻融循环次数显著相关。2998 m红桦3309 m的岷江冷杉凋落叶氮释放速率与温度显著相关,而3309 m红桦和3598 m岷江冷杉凋落叶质量损失速率与冻融循环次数显著相关。红桦和岷江冷杉凋落叶磷释放速率非生长季节的温度和冻融循环均显著相关。两种凋落叶的木质素和纤维素损失速率与平均温度和冻融循环次数的相关性随海拔变化显著不同。综上所述,川西亚高山/高山森林不同海拔的林窗明显改变了林窗内生长季节和非生长季节的光照、温度以及降雪等环境特征,进而对土壤冻结初期、深冻期、融冻期和生长季节凋落物的质量损失、养分释放和化学组分产生显著影响,且这种影响对气候、海拔和林窗面积变化敏感响应。
其他文献
针对准噶尔盆地六中东区油藏井间连通性测试成本高、研究周期长的问题,以油井产液量和水井注水量等动态数据为基础,采用多元线性回归数学方法定量反演油水井连通系数,并通过
为了解禁牧和退耕后毛乌素沙地的植被状况,2002-2004年在查阅相关资料和野外调查的基础上,对沙地高等植物资源进行统计与分析.结果表明:毛乌素沙地的高等植物共有1106种,分属
饮用水氯化过程可产生多种危害人类健康的消毒副产物(DBPs),其中三氯乙醛(CH)是继三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)后的第三大类DBPs。然而目前缺乏净水厂DBPs整体风险评估,对CH
每年有大量荷叶、莲蓬壳、莲壳和莲衣被丢而没有得到有效利用,因此,本研究旨在通过比较研究莲叶、莲蓬壳、莲壳、莲衣和莲心提取物中主要活性成分的含量及其抗氧化和a-葡萄糖
猪捷申病毒(porcine teschovirus,PTV)和猪萨佩罗病毒(porcine sapelovirus,PSV)同属于小RNA病毒科,分别属于捷申病毒属和萨佩罗病毒属,在猪群中存在广泛,感染PTV或PSV能导致猪的
<正>2008年世界卒中日以"小卒中,大麻烦"为主题提出小卒中这一问题后,脑小血管病日益受到神经科领域专家学者的广泛重视[1]。近年来,脑小血管病发病率显著升高,该病与认知、
多孔介质是被广泛利用和处理的材料,包括各种天然多孔介质材料,如岩石、土等,还有各种人造多孔介质,如多孔陶瓷、多孔材料等功能材料,冶金和化工工程中填充床,催化反应器,能
大力倡导做"与学生同心、与时代同步"的教育人,办"有态度、有温度、有力度、有速度"的教育,以"新样态学校"的整体建构作为推动全区教育教学改革和学校特色创新的重要抓手,助
无钟炉顶装料是现代高炉重要的炉况调节手段,研究表明高炉内的炉料分布状态对高炉生产产生重要影响,合理的高炉布料操作有益于改善炉内煤气分布,进而稳定炉况,提高煤气利用率
采用花粉离体萌芽法和4种不同的染色法对普通黄皮、鸡心黄皮、无核黄皮、白糖黄皮的花粉生活力进行了测定,并对影响黄皮花粉生活力的培养条件及测定黄皮花粉生活力的4种染色