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运用凋落物野外分解模拟实验的方法,对北亚热带地区6种主要森林类型凋落物分解过程中有机碳的变化进行了研究,结果表明:(1)6种土地利用类型森林凋落物分解过程中,有机碳相对含量在分解初始阶段都呈现增加的趋势,表现为凋落物有机碳相对含量的积累过程;分解开始的第3～4个月后,凋落物有机碳相对含量下降;经过1 a的分解周期以后,粗放经营毛竹林凋落物有机碳相对含量变化最大,下降11.7%;(2)集约经营毛竹林凋落物有机碳数量从分解开始就减少,而其它几种类型分解初期有机碳数量都表现一个净积累的过程,然后才逐步释放;经过1 a分解周期以后,粗放经营毛竹林凋落物53.8%的有机碳净释放;凋落物有机碳释放速率由高到低的顺序为:粗放经营毛竹林、早竹林、杉木林、天然次生林、集约经营毛竹林、马尾松林;(3)6种土地利用类型森林凋落物在分解过程中,有机碳剩余率随时间变化的模型都极其显著地符合分解指数模型,因此都可以用指数方程表达;(4)影响凋落物分解的环境因子所发挥的作用不尽相同,凋落物的分解速率和温度之间呈现显著的正相关关系. 相似文献
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通过13周实验室培养试验,研究了施氮和树种对森林凋落物早期分解过程中碳和氮动态的影响,新鲜凋落物样品包括针叶（红松）和两种阔叶（蒙古栎和紫椴）,采自长白山北坡阔叶红松林。试验共包括3个施氮梯度（0、30和50kg·ha^-1．a^-1 NH4NO3）。以质量减少和呼吸速率表征的凋落物分解速率随可溶性氮的增加而显著增加,阔叶凋落物质量减少和累积CO2—C释放量比针叶凋落物高,不同物种之间凋落物沥出物中溶解性有机碳（DOC）浓度变化较大,但施氮处理对DOC的影响不大。除了施氮率,施氮处理和物种对凋落物沥出物中溶解性有机氮（DON）浓度都没有显著影响。有52—78％的外加氮滞留在凋落物中,氮滞留率与凋落物质量减少呈正相关（R^2=0．91,P〈0．05）,这表明易分解凋落物覆盖的森林地面比分解较慢的凋落物覆盖的森林地面有更高的N汇潜力。图3表1参40。 相似文献
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根据定位观测的数据,探讨了杉木人工林凋落物量及其分解过程中碳素释放率.结果表明,14～16年生杉木人工林平均每年约有1 201.24 kg*hm-2凋落物,其中以针叶为最多,占凋落物总量的69.8%,其次是小枝,占24.54%,落果和其它碎屑物质仅占5.63%.不同组分的碳素含量高低顺序排列为:针叶＞落果＞碎屑＞枯枝,变异系数在3.36%～8.24%之间.针叶、枯枝的碳素含量均随时间的推移而下降,而其释放率均随时间的推移而增大,针叶中碳素的释放速率明显高于枯枝中碳素的释放速率.凋落物中碳素的释放规律与总干物质的分解速度并不完全一致.杉木人工林年凋落物碳素释放量约为149.25 kg·hm-2a-1,占凋落时碳素量(548.24 kg·hm-2a-1)的27.22%.经一年的分解后,针叶释放碳素量为120.12 kg·hm-2a-1,占总释放量的81.03%,枯枝、落果及其它碎屑释放碳素量为29.13 kg·hm-2a-1,占总释放量的18.97%. 相似文献
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中国亚热带5种林分凋落物层植硅体碳的封存特性 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】森林生态系统的植硅体碳是一种长期(数千年)封存的土壤有机碳,对全球固碳有重要意义。本研究旨在估测中国亚热带森林凋落物层的植硅体碳贮量。【方法】以中国亚热带5种常见林分类型(毛竹林、杉木林、马尾松林、阔叶林和针阔混交林)的凋落物为研究对象,收集地表凋落物并采集0～10 cm 土层土样,用微波消解法提取凋落物及土壤中的植硅体,并测定植硅体中的碳含量。【结果】不同森林凋落物 SiO2含量表现为毛竹林(152.50 g·kg －1)＞阔叶林(13.96 g·kg －1)＞针阔混交林(12.55 g·kg －1)＞杉木林(7.62 g·kg －1)＞马尾松林(6.59 g·kg －1);凋落物植硅体含量表现为毛竹林(180.20 g·kg －1)＞阔叶林(14.67 g·kg －1)＞针阔混交林(11.49 g·kg －1)＞马尾松林(11.36 g·kg －1)＞杉木林(5.58 g·kg －1);凋落物中植硅体碳含量表现为毛竹林(4.34 g·kg －1)＞阔叶林(1.07 g·kg －1)＞针阔混交林(1.04 g·kg －1)＞马尾松林(0.67 g·kg －1)＞杉木林(0.50 g·kg －1);凋落物现存生物量表现为阔叶林(3.20 kg·m －2)＞马尾松林(2.51 kg·m －2)＞针阔混交林(2.38 kg·m －2)＞杉木林(1.88 kg·m －2)＞毛竹林(1.45 kg·m －2); 5种林分凋落物中的 SiO2含量与植硅体含量极显著正相关(R2=0.9405,P ＜0.01);植硅体含量与植硅体碳含量(R2=0.9500,P ＜0.01)以及植硅体碳中有机碳含量与凋落物中植硅体碳含量(R2=0.7018,P＜0.01)均极显著相关;毛竹林、杉木林、马尾松林、阔叶林和针阔混交林凋落物层中的植硅体碳贮量分别为0.231,0.034,0.062,0.125和0.090 tCO2·hm －2;毛竹林、杉木林、马尾松林、阔叶林和针阔混交林 0～10 cm 土层的植硅体碳贮量分别为0.492,0.217,0.352,0.362和0.448 tCO2·hm －2。【结论】5种林分均能通过凋落物植硅体将植硅体碳封存到土壤中;毛竹林凋落物中植硅体碳含量、凋落物和土壤的植硅体碳贮量在5种林分中都表现为最高;若以中国亚热带毛竹林年凋落物量3.6 t·hm －2 a －1计算,毛竹林凋落物的植硅体碳封存速率为0.057 tCO2·hm －2 a －1。本研究得到的中国亚热带中 5种林分凋落物的植硅体碳贮量数据为进一步评价中国亚热带森林生态系统植硅体碳封存潜力提供科学依据。 相似文献
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《林业科学研究》2021,34(3)
[目的]模拟N沉降下凋落物分解及土壤微生物特征,为研究森林生态系统碳、氮循环对氮沉降的响应机制提供依据。[方法]以滇中亚高山常绿阔叶林、华山松(Pinus armandii)林、高山栎(Quercus semicarpifolia)林和云南松(Pinus yunnanensis)林凋落物为研究对象,采用凋落物袋法,于2018年2月至2019年1月,通过模拟N沉降和原位分解实验,研究不同模拟N沉降下(CK, 0;LN, 5;MN, 15;HN, 30 g·m~(-2)·a~(-1))凋落物碳氮、土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)及土壤微生物数量变化特征。[结果]分解1年后,不同N沉降处理下,常绿阔叶林和高山栎林凋落物C含量均显著增加(0.40%～8.16%),华山松林和云南松林凋落物C含量呈LN减少(2.67%),HN增加(4.09%);各林分凋落物N含量均显著增加(1.45%～69.01%),C/N则显著降低(0.34%～37.92%);相同N沉降下土壤微生物量随土层的加深而减小,N沉降对土层垂直分布格局影响不显著;N沉降对常绿阔叶林和高山栎林土壤MBC和MBN的影响表现为抑制,对华山松林和云南松林表现为低N促进,高N抑制;4种林分土壤MBC/MBN介于5.31～11.26之间,N沉降对不同林分不同土层的MBC/MBN影响存在差异,但均受到高N的抑制作用。[结论]滇中亚高山4种典型森林凋落物分解主要受森林类型影响,N沉降次之;土壤微生物量和数量主要受森林类型影响,土壤深度次之,N沉降最小。 相似文献
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[目的]研究林分尺度下凋落物-土壤生态化学计量特征,阐明森林生态系统凋落物和土壤养分的变化规律以及二者的相互关系,为天然针阔混交林的经营和管理提供科学依据。[方法]以长白山北坡4块面积1 hm2的云冷杉-阔叶混交林样地为研究对象,采集0～20、20～40 cm土样,收集半分解层(F层)和完全分解层(H层)凋落物,测定凋落物碳、氮、磷与土壤pH、有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾,并计算凋落物现存量及凋落物-土壤化学计量比。采用相关性分析和冗余分析等方法研究云冷杉-阔叶混交林凋落物特征与土壤养分及化学计量比的关系。[结果]凋落物现存量与0～20 cm土壤碳氮比呈极显著正相关(P <0.01)。凋落物碳、碳磷比和氮磷比均随凋落物分解程度加深显著降低(P <0.05)。冗余分析结果表明,F层凋落物现存量与F层凋落物碳、碳磷比和H层凋落物磷具有较强的正效应。凋落物与土壤养分化学计量比均表现为碳磷比>碳氮比>氮磷比。[结论]完全分解层凋落物氮是影响云冷杉-阔叶混交林0～20 cm土壤pH、有机质、全磷、速效钾和土壤碳磷比的关键因子;凋落物氮为20～4... 相似文献
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【目的】为了解滇中高原磨盘山典型森林凋落物在不同分解阶段的化学计量特征,揭示滇中高原森林不同分解阶段凋落物的质量特征,为更好地促进滇中高原森林生态系统的凋落物分解进程和养分循环提供理论依据。【方法】以滇中高原的华山松Pinus armandii林、云南松Pinus yunnanensis林、高山栎Quercus semecarpifolia林、滇油杉Keteleeria evelyniana林、常绿阔叶林5种林地为试验区,人为地将自然状态下的森林凋落物分为未分解层、半分解层、已分解层,用以模拟凋落物的不同分解阶段,对不同分解层凋落物的碳氮磷(C、N、P)含量、化学计量比及元素释放率进行分析。【结果】1)随着凋落物分解程度的加剧,5种森林凋落物的C含量不断减少,P、N含量大体呈增加趋势,其中云南松林及华山松林的N含量呈先增加后减少的趋势,常绿阔叶林P含量为先减少后增加,且C、N、P含量在同一分解层中不同森林之间差异显著;2)5种森林凋落物的C∶N、C∶P随着凋落物分解程度的不断降低,云南松林的二者比值最高,N∶P在云南松林、华山松林和常绿阔叶林中先升高后降低,在高山栎林中先降低后升高,在滇油杉林中逐渐降低,且滇中高原森林凋落物C∶P和N∶P均显著小于全球平均水平;3)森林凋落物中C、N、P的总释放率均为滇油杉林>华山松林>高山栎林>云南松林>常绿阔叶林,常绿阔叶林前期元素释放效率快,后期减弱,华山松林和云南松林则相反,滇中磨盘山5种森林凋落物的化学元素易富集难释放。【结论】根据碳、氮、磷的化学计量特征表明,森林种间差异及不同的分解阶段会显著影响凋落物分解过程中的碳氮磷含量、化学计量比及其释放效率。 相似文献
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森林生物量、碳储量是评价森林生长状况的重要指标。通过野外样地调查及室内烘干称重等方法,研究了苏木山林场不同林龄华北落叶松人工林乔木层、灌木层、草本层生物量以及乔木层净生产力、碳储量积累特点和变化趋势。结果表明:幼龄林、中龄林、近熟林平均木的生物量分别为26.41 kg、32.70 kg、107.81 kg;林分生物量分别为43.66 t·hm^-2、79.88 t·hm^-2、125.83 t·hm^-2;灌木层和草本层生物量之和分别为1.44 t·hm^-2、1.19 t·hm^-2、0.95 t·hm^-2;乔木层净第一生产力分别为2.56 t·hm^-2·a^-1、3.07 t·hm^-2·a^-1、3.40 t·hm^-2·a^-1,碳储量分别为22.20 t·hm^-2、40.55 t·hm^-2、63.80 t·hm^-2。苏木山华北落叶松人工林生物量、碳储量随林龄增加而增大,各器官碳储量从大到小依次为干>根>枝>皮>叶。 相似文献
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外加氮源及与林下植物叶混合对杉木林针叶分解和养分释放的影响 总被引：14，自引：0，他引：14
通过外加氮源或将杉木针叶与林下植物叶混合来改变杉木林凋落物中针叶的养分状况,与杉木林针叶凋落物分解进行比较,分析针叶养分状况及其对杉木林凋落物分解速率和养分释放的影响。结果表明:将杉木针叶与林下植物叶混合和外加氮源均对凋落物分解有不同程度的促进作用。经过153d的分解后,未经处理的杉木针叶干质量损失率为20·49%,与林下植物叶混合的凋落物干质量损失率为43·67%,其促进作用最大;外加4gNaNO3的促进作用次之,凋落物干质量损失率为42·07%;外加2g NaNO3的凋落物干质量损失率为29·13%。对分解过程中各试验方案的凋落物干质量保留率进行方差分析,在开始的62d内,与林下植被叶混合的杉木针叶凋落物分解速率和其他3种处理之间的差异显著,62d后未经处理的杉木针叶与加2g NaNO3的凋落物的分解速率没有显著差异,它们与加4g NaNO3或林下植物叶的凋落物的分解速率差异显著。凋落物分解速率与凋落物初始C∶N比值存在显著的线性关系。外加N源和与林下植物叶混合后,凋落物N的含量增加0·6~1·6倍,C∶N比值下降0·4~0·6倍,凋落物底物质量提高,分解速率增大。分解过程中,C质量不断下降,损失24·7%~47·4%,杉木针叶中N出现富集作用,外加N源和与林下植物叶混合的凋落物N释放一定数量后保持稳定的状态。可见,外加适量N源和与林下植物叶混合能提高凋落物底物质量,促进凋落物分解和养分的释放,对维持杉木林的土壤肥力有着重要作用。 相似文献
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利用标准样方法研究了孝顺竹林生态系统碳含量、碳储量及其空其间分配格局。结果表明:孝顺竹林乔木层各器官碳含量介于0.4893 g.g-1~0.5222 g.g-1之间,从高到低排序依次为竹秆(0.5222 g.g-1)竹根(0.5177 g.g-1)竹蔸(0.5041 g.g-1)竹叶(0.4967 g.g-1)竹枝(0.4893 g.g-1);土壤层碳含量随深度增加而降低,0~20 cm为0.0104 g.g-1,20 cm~40 cm为0.0046 g.g-1;生态系统各组分碳含量表现为乔木层(0.5148 g.g-1)枯落物层(0.4837 g.g-1)土壤层(0.0076 g.g-1);孝顺竹林生态系统碳储量为44.8599 t.hm-2,空间分布序列为土壤层(41.2518 t.hm-2)乔木层(3.5965 t.hm-2)枯落物层(0.0116 t.hm-2),分别占91.95%,8.02%和0.03%。 相似文献
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以贡嘎山国家级自然保护区中峨眉冷杉(Abies fabri)林为研究对象,采用LI-6400-09便携式土壤呼吸室对其土壤呼吸速率进行了连续定位观测。结果表明:(1)峨眉冷杉成熟林和中龄林的土壤呼吸速率和土壤温度在各个月份存在差异;(2)两种林分的土壤呼吸速率具有明显的季节变化特征,表现为夏季>秋季>春季>冬季;成熟林的月平均土壤呼吸速率在0.82μmol·s-1·m-2～5.88μmol·s-1·m-2之间,季节变差系数为50.6%,中龄林的月平均土壤呼吸速率在0.52μmol·s-1·m-2～3.52μmol·s-1·m-2之间,季节变差系数为48.5%;(3)两种林分的土壤呼吸速率季节变化与土壤5 cm温度呈显著性正相关;(4)峨眉冷杉成熟林和中龄林土壤CO_2释放率的Q10值分别为3.2和2.6,峨眉冷杉成熟林土壤呼吸对温度的敏感性指数要大于中龄林。 相似文献
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针对四川省沐川县天然林和人工林开展了枯落物蓄积量调查分析和持水特性的研究.结果表明：枯落物蓄积量为天然林＞人工林为25.7 t·hm 2＞18.1 t·hm-2,最大持水量为天然林＞人工林为75.0t·hm-2＞47.0t· hm-2,最大持水率为天然林＞人工林,各时段吸水量、吸水速率表现为天然林＞人工林,有效拦蓄量表现为天然林＞人工林为28.6 t· hm-2＞17.0 t· hm-2.初步研究结果表明：天然林落物层保水功能相对要比人工林好. 相似文献
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Humberto González-Rodríguez Roque Gonzalo Ramírez-Lozano Israel Cantú-Silva Marco Vinicio Gómez-Meza Eduardo Estrada-Castillón José Ramón Arévalo 《林业研究》2018,29(5):1307-1314
Studies on litterfall and decomposition provide estimations of decomposition rates of different ecosystems.This is key information to understanding ecosystem dynamics and changes in a scenario of global warming.The objective of this research was to assess litterfall production,the potential deposition of macro and micronutrients through leaf and twig fall as well as macronutrient—use efficiency in three forest ecosystems at different altitudes: a pine forest mixed with deciduous species(S1); a Quercus spp.forest(S2); and,a Tamaulipan thornscrub forest(S3).Total annual litterfall deposition was 594,742 and 533 g m~(-2) for S1,S2 and S3.Leaf litter was higher (68%) than twigs(18%),reproductive structures(8%) or miscellaneous material(6%).Micronutrient leaf deposition was higher for Fe followed by Mn,Zn and Cu.Macronutrient leaf deposition was higher for Ca followed by K,Mg and P.Even though P deposition in leaves and twigs was lower than other macronutrients,its nutrient use efficiency was higher than Ca,Mg or K.Altitude and species composition determine litter and nutrient deposition,with higher values at mid-altitudes(550 m).Altitude is an important factor to consider when analyzing litter production as well as nutrient deposition as shown in this study.Litter production and nutrient deposition are expected to change in a scenario of global warming. 相似文献
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Carbon Return and Dynamics of Litterfall in Natural Forest and Monoculture Plantation of Castanopsis kawakamii in Subtropical China 总被引：2，自引：0，他引：2
Guo Jianfen Xie Jinsheng Lu Haoliang Liu Dongxia Yang Yusheng Chen Guangshui 《中国林学(英文版)》2004,6(1):33-36
The amount of carbon returned through litterfall and its seasonal pattern were studied in a natural forest of Castanopsis kawakamii (NF) and adjacent monoculture plantations of C. kawakamii (CK) and Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) (CF) in Sanming, Fujian Province, China. Mean annual carbon return through total litterfall over 3 years (from 1999 to 2001) was 5.097 t穐m2 in the NF, 4.337 t穐m2 in the CK and 2.502 t穐m2 in the CF respectively. Of the total carbon return in the three forests, leaf contribution accounted for 58.96%, 68.53% and 56.12% and twig 24.41%, 22.34% and 26.18%, respectively. The seasonal patterns of carbon return from total litterfall and leaf-litter were quite similar among the three forests. A peak of carbon input from litterfall in the NF and the CK occurred in spring except for the highest annual C return through branch litter of the NF in summer, while the CF showed the maximum C return in summer. The results of this study demonstrate that the natural forest has a greater C return through litterfall than monoculture plantations, which is beneficial to the increase of soil organic matter storage and the maintenance of soil fertility. 相似文献
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为了评价印度东部曼尼普尔亚热带橡树混交林中的土壤养分收支平衡情况,研究了全年不同月份的3个主要树种,枹栎(Quercus serrata)、木荷(Schima wallichi)和滇石栎(Lithocarpus dealbata)的枯落物分解和营养回归情况。印度东部橡树林是生产柞蚕丝的重要经济树种。林下2-7月月枯落物为25.6 g·m-2(7月)和198.0 g·m-2(2月),年枯落物为1093 8g·m-2。在初始月(11月3),滇石栎森林壤土的氮和碳浓度最高,其次是在枹栎林。最低的是木荷林。但就木质素和纤维素含而言,木荷林中的最高,其次是袍栎林和滇石栎林。滇石栎林(k=0.54)具有较高的枯落物分解率,这与月初枯落物中含有较高的氮和碳浓度以及低含量的纤维素相符合。然而,在木荷森林中枯落物分解率低,是与月初时森林土中具有低浓度氮和碳及高浓度木质素和纤维素相符合。在不同月份,剩余的生物量与木质素、碳、碳氮比和纤维素含量呈正相关,但与氮含量呈负相关。由于环境条件的影响,在寒冷和冬季枯落物分解率最低,而在雨季枯落物分解率最高。图3表5参52。 相似文献
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We investigated the dynamics of litterfall and litter decomposition of Sasa dwarf bamboo (Sasa senanensis) and trees to clarify the characteristics of organic matter and nitrogen cycling between plant and soil in a natural cool-temperate mixed forest ecosystem dominated by an understory vegetation of Sasa. Mean annual Sasa litterfall over the 3-year study period was 164 g m?2 year?1, which accounted for approximately 29% of total litterfall. Litter decomposition of Sasa leaf and Sasa culm was significantly slower than that of tree leaf during first and second years. The slow decomposition rates of both Sasa litter types were caused by a significantly higher silicate than in tree leaf. Nitrogen concentration in litter increased as decomposition progressed, especially in Sasa leaf and tree leaf. As a result of the slow decomposition of both Sasa litter types, 111 and 73% of nitrogen to the initial amounts were retained in Sasa leaf and Sasa culm after 3 years, respectively. The amounts of retained nitrogen in Sasa leaf, Sasa culm, and tree leaf after 3 years were 1.29, 0.47, and 3.92 g N m?2, respectively, indicating that the differences of litter decomposition rates among the litter types influence on the nitrogen cycling in forest ecosystem through the differences of the nitrogen release from litter. 相似文献
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Patterns of litterfall and nutrient return at different altitudes in evergreen hardwood forests of Central Taiwan 总被引：1，自引：0，他引：1