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宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物量动态研究

【农业气象学论文】摘要:针对宽阔水太阳山阔叶混交林凋落物的数量、组成及季节动态进行了研究,结果表明:宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物年凋落量为5192.34 kg/hm2,其中枝凋落量为1025.74 kg/hm2,占年凋落量的19.75%;叶凋落量为3329.87 kg/hm2,占年凋落量的64.13%。峰值出现在5月
 摘要:针对宽阔水太阳山阔叶混交林凋落物的数量、组成及季节动态进行了研究,结果表明:宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物年凋落量为5192.34 kg/hm2,其中枝凋落量为1025.74 kg/hm2,占年凋落量的19.75%;叶凋落量为3329.87 kg/hm2,占年凋落量的64.13%。峰值出现在5月(810.53 kg/hm2),占年凋落物量的15.61%,低谷出现在3月(298.54 kg/hm2)和6月(274.33 kg/hm2),分别占年凋落量的5.75%和5.28%,表现出总凋落物量随季节发生动态变化。
关键词:阔叶混交林;凋落物;动态研究
中图分类号:S757文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18000603
1引言
森林凋落物(Forest litter)是指森林生态系统内,由生物组分产生的并归还到林地表面,作为分解者的物质和能量的来源,借以维持生态系统功能的所有有机物质总称[1]。森林凋落物每年为土壤微生物、小动物的生命活动提供相当大的能量,从而推动土壤中的生态过程,促进土壤肥力的提高[2]。
对凋落物的研究最早多集中于森林凋落物在增加土壤肥力和改善物质循环中的作用[3,4], 德国的Ebermayer E 从1876 年就开始研究凋落物中的养分循环过程[5], Wiegert和Evans 讨论了凋落物积累量的测定方法[6]。我国对凋落物的研究开展较晚[7],从20世纪80年代初开始。但对宽阔水太阳山阔叶混交林森林的研究未见报导。通过本文研究,将填补其保护区研究空白,并对森林植被的进一步研究,提供理论依据。
2研究地概况
该研究地地势中间高,四周低,最高为太阳山中部,海拔1762 m,最低为西北部的唐村河谷底,其海拔为650 m,相对海拔差非常大[8]。位于贵州省遵义市绥阳县境内的宽阔水国家级自然保护区,地理坐标为东经107°02′23″~107°14′09″,北纬28°06′25″~28°19′25″,西与桐梓县接壤,东与正安县相邻,为三县交界地区,保护区面积26231 hm2。森林覆盖率高达80%。
该区年均温在11.6~15.2 ℃之间波动,气温的平均垂直递减率为0.39℃/100m。保护区内年降水量处于1300~1350 mm之间。年均相对湿度超过82%,阴雨天气较多,降水量约大于0.1 mm的超过200 d;年太阳总辐射值为3 349~3767 MJ/m2,日照百分率<24%。研究地土壤主要是黄壤和黄棕壤。
试验地设在贵州宽阔水国家级自然保护区,宽阔水林场太阳山水文观测站,常绿落叶阔叶混交林内。
3研究方法
3.1凋落物收集
在宽阔水太阳山乔木林地内,按随机加局部控制的原则(兼顾密度、坡向和坡位),每个样点放置一个接收面积1.0 m×1.0 m的凋落物收集器,在收集器底部放置孔径为0.2 mm×0.2 mm尼龙纤维,共布设50个样点,收集器距地面高50 cm。
主要收集的凋落物是乔木凋落物。于2015年3月底开始至2016年3月底止每月收集一次凋落物。
3.2凋落物的处理用塑料袋将收集的凋落物装袋,作好标记并风干,再将其分为以下类:花果(包括鸟粪、虫体和土壤动物残体等);树枝(包括树皮);树叶;其他(主要是竹类)。用上海天平仪器厂生产衡新电子天平称重,并计算每公顷凋落物量。
3.3数据处理
用EXCEL对数据进行处理并制图。
4结果及分析
4.1调查数据
调查数据见表2。
钱正敏,等:宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物量动态研究自然与生态
4.2森林凋落物的凋落量、组分以及季节动态
4.2.1凋落物的年凋落量及其组分
从图1中可知,宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物年凋落量为5192.34 kg/hm2。其中枝的年凋落量为1025.74 kg/hm2,占凋落物年凋落量的20%;叶的年凋落量3329.87 kg/hm2,所占比重最大,占凋落物年凋落量的64%;落花果占凋落物年凋落量的12%,其年凋落量为637.06 kg/hm2;其他凋落量为196.46 kg/hm2,占凋落物年凋落量的4%。叶凋落量所占比例最大,比枝凋落量的3倍还多,在凋落物中占明显优势。
4.2.2森林凋落物凋落量月动态变化
由于受降雨量、温度、湿度等天气以及其他外界因素的影响,每月的凋落量各不相同,出现明显差异,体现出较为明显的月动态变化。2015年5月表现较为突出,达到最大值,接近凋落量最少的2015年3月凋落量的3倍。
4.2.3各组分月凋落量动态变化
枝的凋落量在2016年1月出现峰值,凋落量达337.50 kg/hm2,在2015年5、11月和2016年3月出现低谷。
由于叶的凋落量与其他组分凋落量相比在凋落物中占相对优势而导致叶凋落量的月动态变化与凋落物月动态变化较为相似。同样,由于受降雨量、温度、湿度等天气以及其他外界因素的影响,叶的凋落量在各月的表现各不一样,在2015年5月叶的凋落量出现巅峰,差不多是叶凋落量较少月2015年3月叶凋落量的8倍。
种子的凋落量峰值出现在2015年4月(150 kg/hm2)和8月(100.76 kg/hm2),在2015年3月和12月出现低谷,凋落量只有15.20 kg/hm2和15.82 kg/hm2。
其他凋落量峰值出现在2015年3月、7月和8月以及2016年3月,最高月凋落量达37.30 kg/hm2,低谷出现在2015年6月,月凋落量仅0.42 kg/hm2。
5结语
通过本研究显示,宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物表现出明显的季节动态,于5月出现全年最大峰值,其次是10月份,与许多亚热带阔叶树种凋落物的动态变化不一致。
在2016年1月,枝的凋落量占年总落枝量的32.90%,出现峰值。这是由于树枝冬季进行代谢,脱落枝条度过严寒冬季的生物生理特性有关。 落叶量于5月和11月出现高峰期,这与多数阔叶树种凋落量不相似[9],这可能与2015年5月大量降雨导致常绿树种大量落叶引起的。 落花果量集中在9月,这与该期大多数果实成熟而脱落有关。 其他量的年凋落物量于7月出现高峰,这与该期的竹叶大量脱落有关,而导致其它量大幅上升。
宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物量符合常绿落叶阔叶混交林凋落特点(落叶量>落枝量>落花果量>其他量),各组分在一年中凋落量均出现高峰与低谷,与其生物学特性吻合,明显表现出季节性的动态变化。短期的凋落物变化不能完全呈现出宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物量变化特点,因此,今后需要对其凋落物量进行长期的研究,才能对宽阔水太阳山阔叶混交林森林凋落物量的动态变化得出最准确的结论。
2016年9月绿色科技第18期
参考文献:
[1]周彪. 帽儿山地区红松和兴安落叶松人工林凋落物动态研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2007.
[2]钱正敏,冉景丞,容丽,等. 茂兰喀斯特森林凋落物量动态研究[J].安徽农业科学 2009(8).
[3]Zhu J Z , Liu J J ,Zhu Q K, et al . Hydro2ecological functions of forest litter layers[J]. Journal of Beijing ForestryUniversity ,2002 ,24 (5P6) :30~34.
[4]Ogee J , Brunet YA. Forest floor model for heat and moisture including a litter layer[J]. Journal of Hydrology ,2002 ,255 (124) :212~233.
[5]Li X Y, Sun J K, Chang Z H , et al . A study on litter and forest floor in Tianshan Mountains[J]. Acta Pedologica Sinica , 1997 ,34 (4) :406~417.
[6]Wiegert R Y, Evans F C. Primary production and the disappearance of dead vegetation on old field in southeastern Michigan[J]. Ecology , 1964 ,45 :49~63.
[7]Zhao H Y, Wu Q X, Liu GB. Studies on soil and water conservation function of litter in Chinese pine study onLoess plateau[J]. Scientia Silvae Sinicae ,2003 ,39 (1) :168~172.
[8]刘璐 宽阔水国家级自然保护区黑叶猴生境利用的初步观察[D].贵阳:贵州师范大学, 2009.
出处:绿色科技作者:钱正敏 李继祥 赵硕 姚小刚


 
 
 
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