【摘 要】
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本文选取桂林喀斯特地区檵木群落为研究对象,分别测定檵木群落不同恢复阶段凋落物年凋落量、凋落物基质质量、土壤酶活性等,探讨不同因素对檵木群落不同恢复阶段凋落物分解速率的影响机制,为进一步研究喀斯特生态系统的养分循环提供科学依据。主要研究结果如下:(1)檵木群落灌木阶段、乔灌阶段和乔林阶段年总凋落量分别为4353.04kg·hm--2·a-1,6733.24kg·hm--2·a-1和 6587.46k
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:“漓江流域岩溶石漠化地区典型退化灌丛自然恢复的综合评价及适应性恢复对策(31160156)”; 广西自然科学基金(2014GXNSFAA118108); 珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室主任基金(ERESEP2015Z03); 岩溶生态与环境变化研究广
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本文选取桂林喀斯特地区檵木群落为研究对象,分别测定檵木群落不同恢复阶段凋落物年凋落量、凋落物基质质量、土壤酶活性等,探讨不同因素对檵木群落不同恢复阶段凋落物分解速率的影响机制,为进一步研究喀斯特生态系统的养分循环提供科学依据。主要研究结果如下:(1)檵木群落灌木阶段、乔灌阶段和乔林阶段年总凋落量分别为4353.04kg·hm--2·a-1,6733.24kg·hm--2·a-1和 6587.46kg·hm--2·a-1。灌木阶段和乔灌阶段凋落量均在8月份最高,乔林阶段在10月份最高。不同恢复阶段的凋落量均在1月份最低。灌木阶段和乔灌阶段各器官凋落量大小顺序为:叶>皮、碎屑>枝>花果,乔林阶段为:叶>枝>皮、碎屑>花果。(2)经过1a的分解,檵木群落凋落物失重大小顺序为:灌木阶段>乔灌阶段>乔林阶段。灌木阶段、乔灌阶段和乔林阶段凋落物分解50%和95%的时间分别为 1.28a 和 5.54a,1.38a 和 5.97a,1.41a 和 6.09a,年分解系数 k分别为 0.541,0.502和0.492。经过1a的分解,凋落物基质质量变化为:3个不同恢复阶段N和纤维素含量总体上升,灌木阶段和乔林阶段P含量总体下降,乔灌阶段P含量总体上升;灌木阶段和乔灌阶段C含量总体上升,乔林阶段C含量总体下降;灌木阶段木质素含量总体上升,而乔灌阶段和乔林阶段木质素含量总体下降。相关分析表明,灌木阶段凋落物分解速率与C,N,P,C/P,N/P呈显著或极显著相关,乔灌阶段凋落物分解速率与N,木质素/N呈显著或极显著相关,乔林阶段凋落物分解速率与N,纤维素、C/N,木质素/N呈显著或极显著相关。通径分析表明,C,C/N,N,C/P为灌木阶段凋落物分解的主要影响因素,N为乔灌阶段凋落物分解的主要影响因素,C和木质素为乔林阶段凋落物分解的主要影响因素。(3)3个不同恢复阶段凋落物层多酚氧化酶、脲酶、蔗糖酶活性均在12月份最低,多酚氧化酶活性均在3月份最高,脲酶和蔗糖酶活性均在6月份最高。3个恢复阶段纤维素酶活性变化规律趋势一致,均在6月份酶活性最高,灌木阶段纤维素酶活性在3月份最低,乔灌阶段和乔林阶段纤维素酶活性均在9月份最低。3个不同恢复阶段的凋落物层酶活性在不同时期均表现为:蔗糖酶>脲酶>纤维素酶>多酚氧化酶。檵木群落3个不同恢复阶段土壤层多酚氧化酶活性均在9月份最高,灌木、乔林阶段均在6月份最低,乔灌阶段在12月份最低,最高酶活性与最低酶活性差异显著(p<0.05)。乔灌、乔林阶段脲酶、蔗糖酶活性均在6月份最高,乔灌阶段脲酶、蔗糖酶活性均在12月份最低,乔林阶段脲酶活性在12月份最低,蔗糖酶则在3月份最低,最高酶活性与最低酶活性差异显著(p<0.05)。灌木阶段脲酶活性在3月份最高,6月份最低,蔗糖酶活性在6月份最高,3月份最低。3个不同恢复阶段纤维素酶活性均在12月份最高,3月份最低,最高酶活性与最低酶活性差异显著(p<0.05)。(4)檵木群落不同恢复阶段凋落物层酶活性对凋落物分解速率影响不同。相关性分析表明,灌木阶段凋落物层蔗糖酶活性与分解速率呈显著正相关(p<0.05),乔灌阶段脲酶活性与分解速率呈显著正相关(p<0.05),乔林阶段各酶活性与分解速率相关不显著。通径分析表明,蔗糖酶、脲酶和多酚氧化酶是影响灌木阶段凋落物分解速率的重要因素。脲酶、纤维素酶和多酚氧化酶是影响乔灌和乔林阶段分解速率的重要因素。檵木群落不同恢复阶段土壤酶活性对凋落物分解速率影响不同。相关性分析表明,灌木、乔林阶段均是多酚氧化酶活性与凋落物分解速率呈极显著正相关(p<0.01);乔灌阶段蔗糖酶、多酚氧化酶活性与凋落物分解速率呈极显著正相关(p<0.01)。通径分析表明,在灌木阶段,土壤蔗糖酶和多酚氧化酶为其分解速率的重要因素;在乔灌阶段,蔗糖酶、多酚氧化酶和纤维素酶为其分解速率的重要影响因素;在乔林阶段,脲酶、多酚氧化酶为其分解速率的重要影响因素。
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