论文部分内容阅读
森林凋落物是森林生态系统的重要组成部分,是土壤和植物间物质交换的枢纽,在森林资源保护、水土保持和改善土壤肥力等方面都起到重要的作用。为剖析次生林、人工林凋落物周转、养分变化动态特征及其维持地力能力的特征,揭示亚热带森林恢复过程和森林树种组成的差异对森林生态系统养分循环、碳流动的影响机制,为森林科学经营提供理论依据。本研究采用凋落物直接收集法和空间代替时间序列的方法,以马尾松(Pinus massonana)+石栎(Lithocarpus glaber)针阔混交林、南酸枣(Choerospondia axillaris)落叶阔叶林、石栎+青冈(Cyclobalanopsis glauca)常绿阔叶林和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林4种森林类型为对象,对其凋落物量、组成特征、月动态变化及其优势树种的凋落物量、月动态变化,凋落物周转期和分解速率进行研究。主要结果如下:(1)4种森林类型的年平均凋落物量在438.43—712.53 g/m2.a之间,由高至低排序为:马尾松+石栎针阔混交林(712.53g/m2.a)>南酸枣落叶阔叶林(683.51g/m2-a)>石栎+青冈常绿阔叶林(615.48g/m2.a)>杉木人工林(438.43g/m2.a)。杉木人工林与马尾松+石栎针阔混交林之间差异显著(P<0.05),其余森林类型两两之间差异均不显著(P>0.05)。4种森林类型年凋落物量均以落叶为主,落叶量占林分年凋落物总量的63.71%69.48%,其中南酸枣落叶阔叶林落叶量最多,马尾松+石栎针阔混交林最少。(2)2012年7月至2014年6月两年时间内,4种森林类型凋落物总量、落叶量均呈现出明显的月变化特征。杉木人工林呈“双峰”模式,第一个峰值在3月、第二个峰值在10月或11月,第二个峰值明显高于第一个峰值。南酸枣落叶阔叶林凋落物总量、落叶量在2012年7月至2013年6月也均呈“双峰”模式,第1峰值分别在3月和4月,第2个峰值均在10月,而2013年7月至2014年6月却出现三个峰值、分别在4月、8月和10月。马尾松+石栎针阔混交林凋落物总量、落叶量均为“不规则”模式,在第一年,凋落物总量在6月和9月明显增多,落叶量在6、9、11月明显增多;而第二年,年凋落物总量和落叶量均在7、8月和11月明显增多。石栎+青冈常绿阔叶林凋落物总量为“不规则模”式,两年均出现3个峰值,分别在3、6、9月和4、8、10月,而落叶量呈“双峰”模式,第一年峰值分别出现在3月和9月,第二年峰值分别在8月和10月。(3)不同优势树种年凋落物量的大小顺序为:南酸枣(474.3 g/m2.a)>杉木(416.0g/m2-a)>马尾松(339.5 g/m2-a)>石栎(马尾松+石栎针阔混交林中)(168 g/m2·a)>石栎(石栎+青冈常绿阔叶林中)(152.2 g/m2·a)>青冈(135.2 g/m2-a)。4种森林类型优势树种凋落物总量、落叶量占林分凋落物总量的百分比基本上随林分的树种多样性增加呈下降趋势。各优势树种落叶量占相应树种凋落物总量的64.2%-81.8%之间。表明各优势树种凋落物量也是以落叶为主。(4)2012年7月至2014年6月两年时间内,同一优势树种的凋落物总量、落叶量的月动态基本一致,但不同树种模式不同。杉木和青冈的月动态均为“双峰”模式,南酸枣为“单峰”模式,第一年马尾松+石栎针阔混交林中的石栎与石栎+青冈常绿阔叶林中的石栎凋落物总、落叶量的月动态表现一致,第二年马尾松+石栎针阔混交林中的石栎为“双峰”模式,而石栎+青冈常绿阔叶林中的石栎却出现3个峰值,马尾松为“不规则”模式;杉木、马尾松凋落物总量的月动态均与其林分凋落物总量的月动态基本一致,但南酸枣、青冈、石栎不一致。(5)在第一年中,林分凋落物量与林分密度呈显著正相关,落叶量与林分密度之间不存在显著相关。而在第二年中却不存在显著相关关系。第一年林分凋落物量、落叶量与林分树种多样性指数呈显著线性正相关,而在第二年中不存在显著相关。4种森林类型月凋落物总量与月降水量之间不存在显著的相关关系,与月平均温度存在显著的线性正相关。(6)杉木人工林凋落物分解率最低(0.31),周转期最长(3.2年),南酸枣落叶阔叶林分解率最高(0.45),周转期最低(2.2年),凋落物的分解速率和周转随林分树种多样性增加而加快。可见,次生林凋落物量大,且分解快,周转期短,有利于养分归还和具有良好地力维持的能力。