古田山常绿阔叶林凋落量动态及冰雪灾害的影响

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凋落物是森林生态系统养分循环的重要组成部分,森林凋落物一直是森林生态系统功能的重要研究内容。在过去的几十年里,大型森林动态样地研究主要集中在热带地区,而在亚热带建立大型森林动态样地并进行长期凋落物监测起步较晚,主要集中在国内建立的大型森林动态样地内。本文以浙江省古田山亚热带常绿阔叶林24公顷森林动态样地为基础,从凋落量的时间动态、空间格局、冰雪灾害的影响及其与植物群落的关系几个方面进行了研究。凋落量的时间动态显示凋落量高峰期具有一定的周期性或规律性。总凋落量和叶凋落量的凋落高峰为双峰型;枝条凋落量和树皮凋落量的凋落高峰为不规则峰型;其它凋落量的凋落高峰为单峰型。叶凋落物的时间动态主要有两种凋落模式:生长季凋落(4月前后)和深秋-初冬季凋落(10底-12月初)。其中,甜槠(Castanopsis eyrei)、木荷(Schima superba)、浙江新木姜子(Neolitsea aurata)、马银花(Rhododendron ovatum)、杨梅叶蚊母树(Distylium myricoides)、其它常绿种类具有两种凋落模式;马尾松(Pinus massoniana)、短柄袍(Quercus serrata var. brevipetiolata)、映山红(R. simsii)、其它落叶种类只具有深秋-初冬凋落模式。凋落量的空间格局主要由群落类型、土壤水分含量、风力等因素决定。其中,叶和枝条的年凋落量均是山脊地段高于山坡和山谷地段,原因主要是山脊地段土壤水分含量低于山坡和山谷地段,而研究表明土壤水分含量降低会促进凋落量的形成。树皮凋落物的年凋落量是低海拔山脊地段最高,中海拔山坡地段最低;其它凋落物的年凋落量是冰雪灾害前低海拔山谷地段最高,灾后则是高海拔山脊最高,而其它凋落物主要由草食昆虫的密度决定,说明冰雪灾害改变了不同生境类型的草食昆虫的分布和密度。在叶凋落物中,不同物种的叶凋落量在各种生境的差异,主要是由于该物种的自然分布造成的。冰雪灾害后样地内的植物群落严重受损,也体现在凋落量的变化上。全部凋落物中,冰雪灾害前后叶凋落量和枝条凋落量显著减少,树皮凋落量和其它凋落量基本没有减少。这反映了冰雪灾害对树叶和枝条受损程度较为严重,而树皮和其它凋落物受损程度较小。叶凋落物中,甜槠、杨梅叶蚊母树和其它常绿种类凋落量减少较为显著,木荷凋落量也减少较多,但未达到显著水平。这从一定程度上反映了冰雪灾害中常绿种类受损较为严重,与森林群落受损情况大体一致。各个月份的总凋落量对比结果显示,8-11月凋落量显著减少,而非高峰期的凋落量减少基本不显著,甚至个别月份凋落量有所增加。不同物种叶凋落物传播的最佳距离差异很大,由各物种叶片特性(比叶面积、叶型、重量等)、树高、自然分布及风力等造成的。甜槠和木荷是样地内主林层的优势种,马尾松是主林层的共优种,短柄袍是山脊地段的主林层的优势种,均是高大的乔木,但甜槠和短柄袍叶凋落物的最佳传播距离是12m,而木荷叶凋落物的最佳传播距离是6m,马尾松叶凋落物的最佳传播距离是4m。浙江新木姜子和杨梅叶蚊母树是样地内第二亚层优势种,浙江新木姜子主要分布在中坡、下坡),而杨梅叶蚊母树主要分布在沟谷地带,叶凋落物的最佳传播距离均是5m。马银花和映山红是样地内灌木层的优势种,马银花主要分布在下至上坡,而映山红比较集中分布在山脊上。马银花叶凋落物的最佳传播距离是7m,映山红叶凋落物的最佳传播距离是5m。
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