森林凋落物研究進展

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1、森林凋落物研究進展引言1.1凋落物是養(yǎng)分的基本載體1.2兩個主要方面：掉落量和分解速率土壤植物體凋落物森林凋落物的概念凋落物也可稱為枯落物或有機碎屑，是指在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，由地上植物組分產(chǎn)生并歸還到地表面，作為分解者的物質(zhì)和能量來源，借以維持生態(tài)系統(tǒng)功能的所有有機質(zhì)的總稱。森林生態(tài)系統(tǒng)中直徑大于2.5cm的落枝、枯立木、倒木統(tǒng)稱為粗死木質(zhì)殘體而將直徑小于2.5cm的落枝、落葉、落皮、繁殖器官;動物殘骸及代謝產(chǎn)物;林下枯死的草本和枯死樹根歸為森林凋落物3凋落物的研究方法3.1收集面積3.2分解袋孔徑多采用凋落物收集器法，收集面積要達到總面積的

2、1%，收集器在10個左右。將掉落物稱重后放入分解袋中，置于土壤表層，定期測量分解速率。分解袋一般由尼龍網(wǎng)制成，孔徑的大小影響進入分解袋生物群落的種類和數(shù)量。分解袋的孔徑多根據(jù)研究對象決定,如：針葉林0.5mm,草本植物2mm，闊葉林1.5mm。3.3樣品收集根據(jù)所收集的物種的掉落量，未收集時的分解速率，環(huán)境。凋落物的分解是一個緩慢的過程，一般要連續(xù)觀察2年。4凋落量及季節(jié)動態(tài)4.1總體變化研究表明，全球的森林年凋落量變化為1.6xl〇3~9.2X103kg.hm_2,枯葉年凋落量變化為1.4X103~5.8X103kg?hnT2,其它組

3、分（包括枝、皮、繁殖器官、葉鞘、動物殘骸等)變化為0.6X103~3.8X103kg-hm—2。4.2凋落量與維度王鳳友建立了森林凋落量與緯度的負線形回歸關(guān)系，即：Y=9.7937-0.113X(r=-0.77n=93)其中，Y和X分別代表森林年凋落量和緯度，r和n分別為相關(guān)系數(shù)和樣本容量。4.3凋落量與緯度、海拔高度王鳳友認為森林凋落量是由緯度和海拔因子共同決定的，并得出了凋落量同緯度和海拔的多元回歸模型：Y=12?07-0?12Xi—0?0007X2(r=-0.97?=93)其中，Xi和X2分別代表緯度和海拔結(jié)論：緯度、海拔等其它地

4、形因子都是通過對光、溫、水等生態(tài)因子的再分配來影響森林的凋落量。對森林凋落量與氣溫、降水量、及生長季長度等氣候因子間的關(guān)系研究表明，影響森林凋落量的主導氣候因子是年平均溫度。上述研究中忽視了一個問題，即影響森林凋落量的生物學特性。不同物種的林木即使緯度、海拔等環(huán)境因子一致，其凋落量也有很大差異。所以要考慮生物特性。4.4森林月凋量變化規(guī)律森林月凋落量，具有明顯的季節(jié)變化規(guī)律，其季節(jié)動態(tài)模式可以是單峰型，雙峰型或不規(guī)則類型。不同物種的動態(tài)模型不一樣，同時同種物種不同地域的動態(tài)模型也不一致。（例：Bornebusch、Mork及Wright

5、認為，云冷杉林的月凋落量季節(jié)動態(tài)不明顯，而Owen認為，云冷杉的月凋落量具有明顯的季節(jié)變化。）5凋落物分解及影響因子凋落物分解速度的早期研究，多集中于測定特定群落凋落物的失重率或腐解率。已有的研究表明，闊葉林凋落物年失重率大于針葉林，在43.3%~85%之間，并且有溫帶闊葉林<亞熱帶闊葉林<熱帶雨林的特點,并證實了凋落物的分解與緯度等因子有關(guān)。人工純林和混交林凋落物分解速率的研究，尚有爭議。表1是不同森林群落凋落物失重率的比較，研究表明，我國針葉林凋落物的年失重率在20.0%~40.0%之間，平均約為30.0%。5.1概述5.2主要因子

6、凋落物的分解除了受化學組成影響外，環(huán)境因子也是主要控制因素。研究表明,凋落物分解速率與土壤水分、地表溫度和土壤pH呈指數(shù)正相關(guān)，與相對濕度呈線性正相關(guān),其對凋落物分解的重要性依次為：土壤水分、土壤pH、地表溫度、相對濕度。大量研究表明，凋落物中C素含量及C/N愈低,分解失重及元素釋放、遷移率就愈高隨著凋落物的分解，C/N比逐漸降低，但難分解物質(zhì)相對增加，分解速度變緩。N的缺乏限制了分解者微生物的生長與發(fā)育5.3土壤微生物與凋落物分解分解過程中一部分腐殖質(zhì)的部分有機物質(zhì)來促進非腐殖質(zhì)部分的殘體的降解，因此會微生物數(shù)量以及土壤酶活性均表現(xiàn)為

7、初期增加或旺盛,后期減少或衰弱。分解過程：真菌首先定著和破壞凋落物表層使得內(nèi)居性動物大量侵入凋落物內(nèi)部，隨著分解凋落物碎片的體積越來越小而表面積卻相對變大，微生物易定著并分解這些碎片，最后階段有機養(yǎng)分的無機化過程起主要作用的可能是細菌。進一步深入開展森林凋落量的時空變化機制、凋落物分解影響因子(尤其是凋落物化學組成，包括C/N、Lignin/N、以及N、P初始含量、UV-B等)，凋落物的保水、保土、肥土功能，以及凋落物在群落更新及植被恢復中的作用的研究，弄清森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量的交換過程，為其變化提供依據(jù)，并對森林的自然演替研究和人

8、工恢復具有一定的指導意義。6結(jié)語