官山森林大样地凋落物产量、储量及分解动态

发布时间：2020-07-23 01:17

【摘要】：凋落物是森林生态系统的重要组成部分,是森林生态系统功能研究必须重视的内容。建立大型森林样地进行定位监测是揭示凋落物在物质储存和养分循环中功能与作用的有效方式。2017-2018年以江西官山12 hm~2森林大样地为平台,分别开展凋落物产量动态监测、不同林层高度储量调查(2017年7月),同时进行凋落叶在不同林层高度分解及不同物候物种凋落叶的混合分解试验。结果如下:(1)整个样地凋落物产量为5703.30 kg·hm~(-2)·a~(-1),凋落动态呈双峰型,主峰出现在11-12月,占总量的19.97%,次峰在3-4月(5.73%)。三个优势物种凋落节律差异较大,杉木(Cunninghamia lanceolata)、拟赤杨(Alniphyllum fortunei)凋落叶为单峰型,集中凋落期为11-12月,甜槠(Castanopsis eyrei)凋落叶为双峰型,两个峰值凋落量(11-12月、3-4月)相差不大。(2)地面凋落物储量为4098.13 kg·hm~(-2),空中凋落物(高度为0.3-5.0 m)储量为99.62 kg·hm~(-2),空中储量占总量的2.43%,且林分类型、郁闭度对空中凋落物储量影响较大。(3)样地中三种林分凋落物产量高低为:杉木林(6518.11 kg·hm~(-2)·a~(-1))阔叶林(5745.34 kg·hm~(-2)·a~(-1))毛竹林(4476.75 kg·hm~(-2)·a~(-1));凋落物储量为:杉木林(4791.37 kg·hm~(-2))毛竹林(4297.17 kg·hm~(-2))阔叶林(3762.27 kg·hm~(-2))。(4)凋落叶在空中(H_5、H_(0.5))分解速率比地面(H_0)慢,而不同物种分解规律不同。分解初期杉木、甜槠凋落叶空中和地面分解速率差异不大,但中后期空中分解速率均慢于地面,且至55周杉木、甜槠凋落叶空中分解质量残留率(79.61%、67.30%)显著高于地面(70.09%、52.40%);分解初期拟赤杨凋落叶在H_5分解速率显著慢于H_(0.5)和H_0,但分解后期差异不大。(5)混合分解时,不同分解程度甜槠(未分解甜槠UC_(EE)、半分解甜槠SC_(EE))凋落叶对拟赤杨凋落叶分解速率、养分释放影响较大。分解至45周,A_(FT)+UC_(EE)混合分解的拟赤杨质量残留率(70.36%)显著高于A_(FT)+SC_(EE)(55.64%),同时,A_(FT)+UC_(EE)混合分解的拟赤杨C、N、P残留率(51.84%、89.57%、83.85%)均高于A_(FT)+SC_(EE)(38.33%、77.91%、73.65%)。SA_(FT)+C_(EE)与C_(EE)混合分解的在初期分解速率、养分释放无显著差异。以上结果表明,官山森林大样地林分类型对产量、储量影响较大,且空中凋落物也是凋落物的存储形式之一,但空中分解减缓了凋落物分解速率;常绿树种甜槠凋落叶对落叶树种拟赤杨凋落叶的分解有一定的抑制作用,且不同分解程度凋落叶对混合分解的影响有较大差异。本文为凋落物量及分解研究提供了新视角,为深入认识和合理评估森林生态系统物质循环、元素流动提供了理论参考,也为本区域森林长期监测奠定了基础。
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S714
【图文】：

模型图,官山,大样,高程数据

Fig. 2.1 Contour map and data elevation model in GSP在同一气候条件下，森林凋落物物种及其功能多样性主要受该物种自身特性的影响。样地尺度内，常绿树种与落叶树种大量共存，要探究该区域森林凋落物的分解需同时考虑两种生态习性的物种。选取样地内重要值较高的物种作为凋落物研究对象，具有一定的的典型性、重要性及代表性。由于甜槠作为亚热带常绿阔叶林的典型常绿物种，拟赤杨作为次生林内常见的落叶物种，杉木作为人工林阔叶化过程中的杉木林代表物种，因此本研究选取这 3 个物种凋落叶作为分解研究对象，并重点对这三个物种凋落叶产量动态进行监测。表 2.1 官山森林大样地乔木组成的科属数量特征Table 2.1 Family and genus statistic for trees of GSP类别Category科 Family 种 Species 株数 Stem总Total常绿树种落叶树种总Total常绿树种落叶树种总Total常绿树种落叶树种数量 N 56 22 34 203 103 97 63419 40739 22680占比 P(%) 100 39.29 60.71 100 50.74 47.78 100 64.24 35.762.1.1.2 林分类型根据物种重要值及其分布格局来看，本文将官山森林大样地 300 个 20m×20m 样

分布图,凋落物,官山,林分

官山森林大样地凋落物产量、储量及分解动态 j 时间凋落物的产量(kg·hm-2)，n 即为凋落物框的数量， j 时间收集到的凋落物的产量(g·m-2)，10 为单位转换系数落物年产量[41]= = （2-2）落物的年产量(kg·hm-2·a-1)，n 即为时间，Yj 即第 j 时间凋器面积的凋落物质量换算为单位面积的凋落量，同时每个量作为监测均值之一，根据逐次取样测定的凋落物量数据动态及年总凋落物产量。各林分的凋落量用分布于该林分月凋落量为当月凋落物各组分之和，而年凋落量为 12 个0 月）内凋落物各组分之和（公式 2-1）。

优势物种,节律,杉木林,凋落物

15图 2.4 三个优势物种的叶凋落节律Fig. 2.4 Leaf litter dynamics of the three dominant species分类型凋落物产量动态林分类型凋落物总产量动态分类型凋落物产量有较大差异（表2.4）。杉木林凋落物总产量，阔叶林次之（5745.34 kg·hm-2·a-1），毛竹林最少（4476.75 年均产量高低顺序为：杉木林（5170.61 kg·hm-2·a-1）＞阔叶＞杉木林（3393.55 kg·hm-2·a-1）；枝年均产量为：阔叶林（1121.824.10 kg·hm-2·a-1）＞杉木林（661.30 kg·hm-2·a-1）；阔叶林与分别为 554.44 kg·hm-2·a-1以及 686.20 kg·hm-2·a-1，差异不显著杂物年均产量的 259.10 kg·hm-2·a-1。杉木林中拟赤杨、甜槠及三种林分中最高。

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