长白山落叶阔叶林凋落物积累量及其分解速率研究-生命科学学院党委.PDFVIP

长白山野外综合性实习研究课题 长白山落叶阔叶林凋落物积累量及其分解速率研究 学 院：生命科学学院 指导教师：刘鞠善 小组成员：李鑫 张国宁 谭文玉 梁韵宁 李思宇 郭一冰 黄笑晨 日 期：2016年9 月8 日 长白山落叶阔叶林凋落物积累量及其分解速率研究 李鑫 张国宁 谭文玉 梁韵宁 李思宇 郭一冰 黄笑晨 （东北师范大学 生命科学学院，长春 130024） 摘要：森林调落物作为生态系统养分归还的主要形式，是物质循环和能量流动 的重要 “纽带”，是生物地球化学循环的重要环节，在某种程度上能够代表整 个森林生态系统的初级生产力，对于维持森林生态系统的结构和功能有重要作 用。本研究选取长白山地区2006、2007、2009年撂荒参地以及原始落叶阔叶林， 比较研究人参撂荒地和落叶阔叶林凋落物的积累量和分解速率。枯落物积累量 采用样方法和凋落物收集网法，分解速率研究采用凋落物袋法。结果显示，随 着撂荒年份的增加凋落物积累量呈先下降后上升的趋势，凋落物积累量的变化 规律与森林植被群落类型的演替有关。人参撂荒地演替初期，乔木物种的增加 能够抑制草本植物生长，不利于凋落物的积累；而植物群落演替后期，物种组 成与落叶阔叶林相似，其凋落物积累量逐渐增加。随着参地撂荒年份的增加， 凋落物分解速率逐渐升高，并最终接近林地的分解速率。凋落物分解速率的变 化规律受土壤微生物和凋落物的影响，随着撂荒年份的增加微生物与凋落物的 共生关系更加密切，因此撂荒后期，凋落物分解速率逐渐升高，并最终达到落 叶阔叶林分解速率。 关键词：长白山、人参撂荒地、凋落物、积累量、分解速率 1.前言： 凋落物作为森林生态系统生产力构成的一部分，其分解是生物地球化学循 环中的重要环节之一。凋落物分解速度还是森林地表层生物量和养分含量的决 定性因素，同时对土壤的理化性质有显著影响 （周存宇 2003）。凋落物的积累 量和分解速率决定森林生态系统中地表生物量的多少，并对土壤物理、化学和 生物性状产生影响。在物理性质方面，凋落物能够改变土壤表明的光照强度、 温度、含水量以及土壤团聚体等特性。在化学性质方面，凋落物能够影响土壤 碳氮磷以及微量元素的营养状况，并且凋落物分泌的植物次生代谢物质能够影 响植物生长。在生物性质方面，凋落物是土壤微生物和动物等分解者的基质和 栖息地，并且能够通过改变土壤微环境和营养状况影响土壤微生物和动物的生 长。因此，研究森林凋落物的积累量及其分解速率，对于理解凋落物在森林中 的作用，以及维持森林生态系统的结构功能具有重要意义。 人们对凋落物研究是从凋落物的积累量开始的，1964 年新西兰学者Bray 和 美国学者Gorham 在《世界森林凋落物量》一文中就对枯落物量进行过全面的总 结和论述 （Bray 1964）。森林凋落物量的研究中最常用的方法是收集器法 （陈 堆全 2001; 杨细明 2002; 陈永亮等 2004; 林英华等 2006）。通常是1m ×1m 大小的枯枝落叶收集框，随机放置于已打好的标准地内，定期进行回收、烘干 和称重，一般以年为单位计算年凋落物量。在研究凋落物量的基础上人们开始 探索影响凋落物量的因素并试图建立一个广泛适用的模型。凋落物分解的研究 方法，凋落物分解的过程以及凋落物分解速率的影响因素，而且全球气候变化 对凋落物分解的影响是人们研究更多的方向。王相娥在综述中总结到凋落物分 15 14 解的研究方法有凋落物袋 （Bocock 1957）小容器法， N 和 C 法。粉碎、物理 淋溶过程和有机物的分解代谢过程是凋落物分解的主要过程。凋落物分解速率 的影响因素有气候因素中的温度和湿度，凋落物本身的性质以及土壤动物和微 生物 （Chen 2000；彭少麟2002）。 长白山是我国东北地区第一高山，最高峰白云峰海拔2619m，由于受海洋 湿气团的影响，降雨量较丰富，气候湿润，适于植物生长，又加以植被垂直分 布明显