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中山湿性常绿阔叶林、山顶苔藓矮林是云南哀牢山高海拔山地主要的原生森林植被类型,其发达的林冠附生生态系统在区域生态系统生物多样性维持、物质循环及涵养水源等方面发挥着重要的生态功能。林冠腐殖土是丰富的林冠附生生物的主要营养来源之一。本文对哀牢山徐家坝地区两类原生湿性常绿阔叶林林冠及各自林下地表腐殖质的理化特性、微生物组成、数量、生化活性及其季节动态,以及两类森林不同优势树种林冠腐殖土微生物组成、数量及代谢活性的变化进行了较为深入的研究。研究结果表明:
1.在林冠理化性质特性方面,中山湿性常绿阔叶林林冠腐殖土中有机C、全N、全P、全K和全Mg的含量明显高于山顶苔藓矮林,而C/N和全Ca含量则比后者低。两类森林林冠腐殖土的有机C,全N和全Ca的含量显著高于各自林下地表腐殖质。
2.在微生物组成、数量方面,两类森林林冠层与相应林下地表腐殖土存在显著的差异。在中山湿性常绿阔叶林和山顶苔藓矮林中,雨季林冠层腐殖土与林下地表层腐殖土各类微生物比值分别为:细菌0.59和2.58,真菌1.25和0.58,放线菌7.75和8.23,固氮菌3.85和0.46,纤维素分解菌4.25和1.09,微生物生物量C3.22和1.43,微生物生物量N1.76和2.49；干季的比值分别为:0.82和1.41,2.25和3.58,3.85和5.21,5.29和0.43,6.78和1.14,2.36和1.66,2.06和1.86。
3.中山湿性常绿阔叶林冠层腐殖土纤维素分解强度是山顶苔藓矮林林冠的7.56倍,而后者林冠腐殖土的固氮能力是前者的1.33倍；前者林冠腐殖土纤维素分解强度和固氮能力均极显著(P<0.01)高于相应林下地表腐殖土,而后者林冠腐殖土纤维素分解强度为林下表层腐殖土的3.11倍,但两者问的固氮能力无显著差异。雨季两类森林林冠腐殖土的微生物生物量N及呼吸速率高于干季,微生物生物量C则相反。
4.不同树种之间冠层腐殖土的微生物组成、数量及生化活性存在显著差异(P<0.05),其中雨季的差异比干季更为明显。在所研究的七种优势树种中,林冠层腐殖土的微生物总量以硬壳柯(Lithocarpushancei)最大,依次为硬叶柯(Lithocarpuspachyphylloides),露珠杜鹃(Rhododendronirroratum),变色锥(Castanopsisrufescens),木果柯(Lithocarpusxylocarpus),多花含笑(Micheliafloribunda),南洋木荷(Schimanoronhae)最小。壳斗科植物冠层微生物的代谢活性明显高于其它树种。
5.相关性分析结果表明,林冠腐殖土真菌、放线菌的数量与土壤有机C、全氮含量显著正相关(P<0.05),林冠腐殖土中真菌、放线菌、固氮菌及纤维素分解菌的数量与含水量均存在明显的正相关(P<0.05),细菌、放线菌的数量与温度明显相关(P<0.05)。