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凋落物在森林生态系统的物质循环和能量流动中起着重要作用,是土壤有机质的主要来源。凋落物分解对土壤有机碳形成、养分归还和林地地力维持具有重要影响。在温带森林中,已有研究表明凋落物分解存在原位效应(home-field advantage),并可以部分地解释凋落物分解变异。然而,在亚热带森林生态系统中,这一现象是否存在,其大小是多少,仍然未知。这一科学问题的解决能加深对凋落物分解的认知,并丰富凋落物分解理论。为了研究亚热带主要树种凋落物分解的原位效应,采用凋落物互换法,将马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)、杉木(Cunninghamia lanceolata)等3种凋落叶分别在马尾松纯林、木荷纯林、杉木纯林和次生林等4种林地中进行分解。另外,采用凋落物分解袋法,研究了4种凋落叶在杉木纯林中的分解过程及其对土壤主要生物化学性质影响,该研究结果将为杉木阔叶树混交林营造提供科学依据。经过13个月的野外分解实验,主要研究结果如下: 1.凋落叶分解是否存在原位效应受凋落叶种类、分解时间和所在林地影响。杉木凋落叶的质量残留率在分解前期(6个月)在杉木林中高于在马尾松林、木荷林和次生林中,即不存在原位效应。但是,分解后期杉木凋落叶分解速率快于在其他林地中,即存在原位效应,平均为11%。木荷和马尾松凋落叶则在分解前期存在原位效应,大小为10%,分解后期,其原位效应不显著。 2.不同养分元素释放的原位效应情况有所差别,其中木荷凋落叶分解过程N、P、K释放均表现为原位效应;杉木凋落叶在P、K释放过程也表现原位效应;马尾松凋落叶只有在K释放过程表现为原位效应。 3.经过13个月分解,青冈、马尾松、木荷和桤木凋落叶中以青冈分解最快,质量失重率为33.5%,其次为桤木和木荷凋落叶,而马尾松凋落叶分解最慢,其质量失重率仅为29.9%。4种凋落叶分解50%和95%所需要的时间分别为21-26个月和94-112个月。在凋落叶分解过程中,除桤木凋落叶中N含量下降外,其他3种凋落叶的N含量均增加,但凋落叶的C/N比均降低;在凋落叶分解的前3个月,凋落叶中P含量快速下降,此后变化很小,C/P比呈增加趋势。在凋落叶分解过程中,马尾松凋落叶对N表现为固持作用,而其他3种凋落叶对N表现为净释放,4种凋落叶的P均表现为净释放。 4.凋落叶分解能有效增加土壤养分和有机碳,促进土壤微生物活动和土壤酶活性增强,不同凋落叶分解对土壤性质影响有差异,杉木凋落叶比其他凋落叶分解对杉木林土壤性质改善有显著优越性。