长白山针叶林凋落物分解及土壤动物在凋落物分解和元素释放中的作用

发布时间：2018-05-29 06:08

本文选题：凋落物分解 + 元素释放　；参考：《东北师范大学》2016年博士论文

【摘要】：凋落物是生态系统养分的储存库,它的分解对促进生态系统的物质循环和养分矿化具有重要的作用。近年来,土壤动物在凋落物分解中的作用研究已经成为国内外学者关注的热点。土壤动物作为影响凋落物分解的重要生物因子,通过破碎、摄食、刺激微生物等活动,能够直接或者间接的影响凋落物的分解,并在生态系统物质转化和能量流动中起十分重要的作用。本研究利用凋落物袋法对长白山针叶林带优势物种臭冷杉和鱼鳞云杉凋落物的分解和养分动态进行了为期三年的研究,利用1 mm和0.01mm两种网孔的凋落物袋分析凋落物的分解速率和养分动态。综合运用方差分析、相关系数等,比较不同种凋落物在分解速率和元素释放上的差异；分析土壤动物群落变化,进而分析土壤动物群落结构和多样性特征及其在凋落物分解和养分释放中的作用,并探讨混合凋落物对凋落物残留率、元素释放及土壤动物群落的影响。主要结论如下：(1)凋落物残留率随凋落物分解不断下降。三种处理凋落物在上部和下部针叶林之间没有显著的差异,但是不同凋落物种类在某些分解时期存在显著差异。在上部和下部针叶林中凋落物残留率在不同处理凋落物间有显著的差异,在上部针叶林中凋落物袋内以鱼鳞云杉残留率最高；在下部针叶林中分解中前期凋落物袋内以鱼鳞云杉残留率最高,而之后臭冷杉凋落物残留率较高。上部和下部针叶林混合凋落物对凋落物的分解无明显作用。(2)初始Ca和Mg含量在臭冷杉凋落物中高,而初始Mn、木质素和纤维素含量在鱼鳞云杉凋落物中高。凋落物各元素含量或残留率均表现出明显的时间变化特征,各元素含量因凋落物种类和元素不同而表现的时间变化不同。不同处理凋落物C、N、Ca、Mg和Mn残留率均呈不断下降趋势,而P残留率则是先下降后上升。不同处理凋落物各元素含量和残留率在上部和下部针叶林之间没有显著差异,但是不同凋落物种类在某些分解时期存在显著差异。在上部和下部针叶林中混合凋落物的实测值与期望值间没有差异。(3)3年的分解试验期间,参与凋落物分解的土壤动物主要29类。其中,在上部针叶林获得29类,优势类群为节跳虫科和甲螨亚目,常见类群为山跳虫科、革螨亚目、球角跳虫科、辐螨亚目、鳞跳虫科、线蚓科、双翅目幼虫和缨甲科8类。在下部针叶林获得23类,优势类群为节跳虫科、甲螨亚目和山跳虫科,常见类群为革螨亚目、球角跳虫科、辐螨亚目、鳞跳虫科和线蚓科5类。各凋落物袋内土壤动物多样性指数、个体数和类群数随着凋落物分解存在明显的时间变化,表现为在研究初期和末期低于研究中期。总体上在上部针叶林中土壤动物多样性指数和类群数显著高于下部针叶林,但是在不同分解时期因凋落物种类不同表现有明显的不同。在不同处理凋落物间土壤动物多样性指数、个体数类群数没有显著差异。凋落物混合对土壤动物多样性指数、个体数类群数也没有影响。(4)1 mm凋落物袋内凋落物残留率均显著小于0.01mm凋落物内,说明土壤动物能够明显的促进凋落物的分解。土壤动物对臭冷杉和鱼鳞云杉的作用在上部针叶林大于下部针叶林,而对混合凋落物的促进作用在下部针叶林较大；土壤动物对臭冷杉凋落物分解的贡献率最大、其次为混合凋落物,鳞云杉凋落物贡献率最小。土壤动物能够促进凋落物各元素的释放。通过元素残留率与螨类、弹尾目、线蚓科、双翅目幼虫、土壤动物多样性指数、个体数和类群数的相关性来看,土壤动物对元素释放作用程度因凋落物种类、生境和土壤动物各指数的情况而不同。总之,在长白山针叶林,凋落物分解与土壤动物群落之间有着明显的相互作用。土壤动物能够明显的促进凋落物的分解和元素释放,而凋落物分解和元素释放也影响着土壤动物的种类和数量。而凋落物混合对凋落物分解和元素释放的影响不明显。土壤动物对不同海拔凋落物分解的影响因凋落物的种类不同而存在差异,土壤动物对混合凋落物分解的作用在下部针叶林较明显,而对单种凋落物分解的作用在上部针叶林更明显。
[Abstract]:In recent years , the effects of litter decomposition on litter decomposition and nutrient dynamics have been studied by litter bag method , and the decomposition rate and nutrient dynamics of litter are analyzed by using litter bag method .
The changes of soil animal communities were analyzed , and the structure and diversity of soil animal communities and their effects on litter decomposition and nutrient release were analyzed . The main conclusions were as follows : ( 1 ) There was no significant difference in litter residue rate , element release and soil animal communities .
There was no significant difference in the content of soil animals in the upper and lower coniferous forests .
In conclusion , the effect of soil animals on the decomposition of litter and the release of elements is not obvious . The effect of litter decomposition on litter decomposition and the release of elements is not obvious .
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S714

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