论文部分内容阅读
过去100年全球平均温度升高了约0.74±0.18℃,以全球变暖为主的气候变化对陆地生态系统产生了重要影响。气候变暖引起土壤温、湿度和凋落物基质质量的改变能够直接和间接的影响凋落物分解,同时凋落物分解作为生态系统碳(C)和养分循环的关键环节会对气候变暖产生重要反馈。因此,在气候变暖背景下,研究南亚热带森林凋落物分解过程,可以为研究区域土壤C和养分循环提供基础数据,同时也为生态系统管理,物种选择等方面提供参考依据。 本研究以南亚热带鼎湖山自然保护区的山地常绿阔叶林(简称山地林)、针阔混交林(简称混交林)为研究对象,利用海拔下降模拟自然增温来研究增温对两林型中共有树种木荷(Schima superba)和短序润楠(Machilus breviflora)凋落物分解速率和主要养分元素归还速率的影响,并揭示凋落物分解对增温的响应机制。凋落物分解时间从2014年8月到2015年10月共15个月。主要研究结果如下: 1、实验期间,600 m山地常绿阔叶林典型土壤植被系统移位至海拔300m和30 m后,表层土壤(5 cm)平均温度升高约0.88和1.84℃,300 m针阔混交林典型土壤植被系统移位至海拔30 m后表层土壤温度升高约0.85℃。短序润楠和木荷凋落物质量损失率和分解速率常数k随土壤温度上升而增加,模拟增温加快了凋落物分解,增温幅度越高,促进作用越明显。不同基质质量凋落物对增温的响应不同:木荷比短序润楠凋落物分解更快,对增温的响应更敏感。 2、经过15个月的分解,所有样地中木荷和短序润楠主要营养元素流失量Na>K>Mg>P>N>Ca;模拟增温加速了山地林和混交林木荷凋落物中K、Na、Ca、Mg、N和P元素的释放,但仅促进了短序润楠凋落物中Ca的释放,对其它元素影响不明显。这主要是因为养分元素释放与分解速率有关,分解速率越快,养分元素释放越快。 3、模拟增温加快了木荷难分解成分(RF)的分解,对短序润楠RF影响较小。短序润楠分解较慢,难分解成分分解较少,对增温的响应不明显。 4、表层土壤(5cm)温度是影响凋落物分解速率差异的主要因子,同时受到土壤水分的影响,增温引起分解初期(旱季)土壤干旱,导致木荷和短序润楠凋落物初期分解对增温的响应不明显;而基质质量的差异是引起不同物种凋落分解速率差异的主要原因。