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《貢嘎山垂直帶林分凋落物的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、貢嘎山垂直帶林分凋落物的研究國家基礎研究快速反應項目(2001CCB00600)、中國科學院知識創(chuàng)新工程重要方向項目(KZCX2-SW-319)和國家重點自然科學基金(39930130)資助的部分成果.羅輯程根偉陳斌如李偉(中國科學院、水利部成都山地災害與環(huán)境研究所成都610041)摘要本文研究了貢嘎山東坡垂直帶森林凋落物量、凋落物特征及其N、P、K、有機碳的歸還量,并探討了它們隨海拔高度變化的規(guī)律。結果表明,分布于海拔2200m常綠與落葉闊葉混交林、海拔3050m峨眉冷杉和林線峨眉冷杉的凋落物量依次為:3811.017、2809.925、2908.501kg·hm
2、-2·a-1;N、P、K的歸還量依次為:66.577、34.850、40.758kg·hm-2·a-1。貢嘎山東坡海拔2200m至3580m天然林喬木層的年凋落物量隨水熱條件的變化有明顯減少的趨勢,喬木層的年凋落物中闊葉成分逐步消失,針葉成分從無到有,灌木枯葉在林分年凋落物量中所占比例逐漸增加,地衣、苔蘚所占比例逐漸減小,碎屑所占比例也趨于減小。關鍵詞:貢嘎山垂直帶凋落物中圖分類號:文獻標示碼:A植被分布具有三向地帶性,我國幅員遼闊,山脈眾多,植被分布三向地帶性表現(xiàn)十分明顯。不同植物群落的結構和功能有著明顯的不同,分布在世界各地不同類型的群落凋落物的數(shù)量和成分差異很
3、大,且呈一定規(guī)律性變化,Bray提出了全球凋落物的格局[1]。國內外對全球主要類型森林的凋落物都進行了研究,還開展了對不同氣候區(qū)森林凋落物的比較研究[2],以及演替過程中凋落物的數(shù)量動態(tài)[3,4]。水熱條件不僅限制植被分布,還制約植物的生長發(fā)育。垂直帶上隨著海拔的升高,水熱條件發(fā)生顯著改變,植被分布的垂直地帶性性規(guī)律是山地植被的顯著特征,不同區(qū)域的高山具有其獨特的植被垂直帶譜。高山垂直帶上不同林分的凋落物成分復雜,各種成分的數(shù)量變化非常大;地帶性植被的成熟林凋落物量的年際變化較小,而次生林凋落物量的年際變化很大。凋落物中通常以枯葉為主,由于林分的林齡、立地條件以及演
4、替階段不同,枯葉在凋落物中所占比例呈現(xiàn)出一定規(guī)律性變化。不同垂直帶的森林生態(tài)系統(tǒng)凋落物有其自身的特征,凋落物在垂直梯度上還呈現(xiàn)出一定規(guī)律性變化。目前對高山森林生態(tài)系統(tǒng)凋落物的比較研究很少,而這方面的工作對全面認識森林生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能十分重要。本文在貢嘎山選擇分布于不同海拔高度的成熟林,研究其年凋落物量和主要營養(yǎng)元素年歸還量,為我國西南亞高山森林的健康發(fā)展以及恢復更新提供理論依據(jù)。1自然條件貢嘎山是橫斷山系的主峰,海拔高達7556m。貢嘎山山體高大、南北走向,阻擋著東南季風的暖濕氣流,在東坡不同海拔高度水熱條件差異很大,山腳下是干熱河谷,而海拔3000m年平均降水
5、量達1930mm。貢嘎山東坡具有完整垂直帶系列,目前天然林主要分布于海拔2000~3600m范圍,從低海拔至高海拔依次有常綠與落葉闊葉混交林、針針闊混交林、針葉林,在常綠與落葉闊葉混交林帶中有部分常綠闊葉林呈斑塊分布,針闊混交林帶在貢嘎山東坡最窄,過渡性明顯,林線以上還分布著矮曲灌叢林。2研究方法在常綠與落葉闊葉混交林、海拔3050m峨眉冷杉林和林線峨眉冷杉林的樣地分別隨機放置規(guī)格為1×1m2的凋落物收集框10個,由于成熟林峨眉冷杉種群集聚度較高,增設1個12.5m2的大框。觀測期每月收集常綠與落葉闊葉混交林、海拔3050m峨眉冷杉林凋落物,海拔3050m峨眉冷杉林
6、在冬季積雪很厚,只能在5至10月按月收集凋落物。常綠與落葉闊葉混交林和林線峨眉冷杉林的樣地交通不便,林線峨眉冷杉林每年收集2次凋落物,常綠與落葉闊葉混交林的凋落物在每月不同日期收集,目前只能統(tǒng)計出不同季節(jié)凋落物的分配。每次收集后分出葉、苔蘚地衣、樹皮、枝、果和雜物等成分,自然風干后,在烘箱中于80℃烘至恒重,分別稱重并計算凋落物量。供分析的樣品在烘箱中于40℃烘至恒重。貢嘎山東坡全年風力很弱,風力季節(jié)變化很小,除每年降雪量不同對峨眉冷杉林凋落物有一定影響外,其它外界影響因素很小。1994年至1999年我們對以上3種林分的凋落物進行了測定,經統(tǒng)計分析,年凋落物量均值變
7、異系數(shù)低,標準差很小,故采用年凋落物量和各組成成分凋落量是多年平均值。將凋落物各種成分烘干,粉碎后進行化學分析。凋落物碳含量用意大利產MOD1106型元素分析測定,N用重鉻酸鉀-硫酸消化法,K用火焰光度法,Ca,Mg,Mn,Cu,F(xiàn)e和Zn采用原子吸收分光光度法。3結果與分析3.1常綠與落葉闊葉混交林凋落物貢嘎山東坡海拔2200m處于亞熱帶南緣,有少量的常綠闊葉林分布,目前該區(qū)域主要森林類型是常綠與落葉闊葉混交林。常綠與落葉闊葉混交林年凋落量為3811.017kg·hm-2(表1),其中枯葉占凋落物總量的62.92%,枝所占比例很小,為7.78%,總體上呈現(xiàn)溫帶