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1.
【目的】研究氮(N)沉降下森林凋落物分解过程中碳氮磷释放和化学计量特征响应情况,为揭示亚热带高海拔区域森林生态系统在未来大气N沉降的影响下养分循环的变化趋势提供参考。【方法】以滇中亚高山高山栎林(Quercus aquifolioides)为研究对象,利用尼龙网袋法于2018年2月至2019年1月开展模拟N沉降下高山栎林凋落叶、凋落枝原位分解试验,设置4个N沉降处理水平,分别为对照(CK,N 0 g/(m2·a))、低氮(LN,N 5 g/(m2·a))、中氮(MN,N 15 g/(m2·a))和高氮(HN,N 30 g/(m2·a))。测定不同处理凋落叶、凋落枝C、N、P残留率的变化,并分析N沉降1年后凋落叶、凋落枝及土壤中C、N、P含量以及C/N、C/P、N/P的变化,最后采用相关性分析和冗余分析对凋落叶、凋落枝和土壤C、N、P及其化学计量比的相关性进行分析。【结果】N沉降下,凋落叶、凋落枝的C、N、P释放模式分别为直接释放、富集 释放、缓慢释放,凋落叶C、N、P释放速率较凋落枝快。N沉降抑制了凋落物(叶、枝)中C、N、P的释放,与CK相比,N沉降1年后,凋落物C、N、P残留率分别增加了1.70%~10.15%,8.45%~23.96%,3.11%~15.78%。N沉降1年后,与CK相比,N沉降处理均增加了凋落物(叶、枝)和土壤中C、N、P含量,且对凋落物(叶、枝)C、N影响达显著水平;N沉降均降低了凋落物和土壤中C/N、C/P值,且对凋落物C/N影响达显著水平。相关性分析和冗余分析结果表明,N沉降下,凋落叶和凋落枝C、N、P含量均与土壤中N、P含量相关性达显著或极显著水平;土壤P对凋落物化学计量的影响较大,土壤N次之,土壤C则影响最小。【结论】在大气N沉降的背景下,滇中区域高山栎林凋落物分解过程中C、N、P养分释放受到了抑制,土壤中的N、P含量对凋落物分解过程中的化学计量变化特征及养分释放具有重要作用。  相似文献   

2.
降雨减少对油松人工林凋落叶分解的影响   总被引:2,自引:2,他引:0  
  目的  凋落物分解是森林生态系统物质循环和能量流动的重要环节。探究降雨减少对油松人工林凋落叶分解的影响,有助于理解油松人工林碳(C)氮(N)循环对降雨减少的响应,可为气候变化情景下人工林生态系统功能预测与评估提供科学支撑。  方法  以北京八达岭林场油松人工林为研究对象,采用野外控制实验,通过设置3个减雨水平(100%减雨、50%减雨和对照),对比分析不同处理下油松人工林凋落叶分解过程中的质量损失和C、N动态。  结果  布设分解袋5个月后(2018年5—10月),100%减雨处理下的油松凋落叶未见质量损失,甚至出现微弱的物质积累;50%减雨处理下的凋落叶质量残留率、C残留率和N残留率分别为75.75%、49.31%和71.00%;对照下分别为73.18%、51.92%和75.50%。凋落叶质量和C、N残留率在50%减雨处理和对照间差异不显著。50%减雨处理和对照下的年分解速率k分别为0.64和0.92。油松凋落叶月分解速率与土壤含水量之间呈显著正相关。50%减雨处理和对照下的油松凋落叶N元素呈现出先富集(6月)后释放(7—10月)的动态。  结论  在北京油松人工林中,降雨减少对油松凋落叶分解的影响依赖于降雨减少的程度,在轻度和中度干旱下其分解速率仅略微下降,且C、N动态基本维持不变;而严重干旱下其分解速率和C、N周转均受到强烈制约。   相似文献   

3.
陈家琛    左晓东    陈立    朱琴    孟芳芳    廖文海    范福金  曹光球    曹世江   《西北林学院学报》2023,38(2):119-125
明确间伐对杉木人工林凋落物分解与养分释放的影响,以期为人工林持续性经营提供科学指导。以福建省洋口国有林场板桥管护站13年生杉木人工林为研究对象,2019年设置未间伐(CK,保留密度2 505株/hm2)、轻度间伐(LIT,保留密度1 500株/hm2)、中度间伐(MIT,保留密度1 200株/hm2)、重度间伐(HIT,保留密度900株/hm2)4个处理。2020年于试验林地内采用原位分解法分析不同间伐强度处理下杉木人工林凋落物,历经1年分解时间后,其分解速率和养分释放速率的变化。结果表明,未间伐、轻度、中度、重度间伐下杉木人工林凋落物年分解速率依次为0.27,0.34,0.32,0.30 g·g-1·a-1;相较于未间伐,轻度、中度、重度间伐处理下杉木林凋落物分解速率分别提升25.93%、18.52%、11.11%。不同强度间伐下,杉木林凋落物C含量在180 d前下降显著,之后波动相对平稳,N、P含量呈先释放后固持的模式。双因素方差分析表明,处理和分解时...  相似文献   

4.
研究密度对叶凋落物基质物质及分解速率的影响具有重要意义。2002年在北京市延庆县营盘村附近中山,对造林密度为3 130株/hm2的18年生油松人工林设置0、35.7%、49.2%、64.2% 4个间伐强度的处理,3年后,应用分解网袋法比较叶凋落物分解速率、养分归还及初始物质的变化。结果表明:①样地Ⅰ~Ⅳ油松叶凋落物年分解速率分别为25.81%、26.25%、27.68%和25.96%,周转期为10.04、9.84、9.24和9.97年,用分解速率来评价间伐效果可行。②在分解的前2个月,N、P、K、Mg等迅速释放;在观测的14个月内,叶片N、Mg归还呈释放 固定交替规律,P、K呈释放-固定-稳定趋势,4个样地油松Ca的归还规律均不相同。③样地Ⅰ~Ⅳ油松叶凋落物归还的养分分别为10.806、31.016、31.798和39.365 g/kg。样地Ⅰ的叶凋落物质量较差,N、Ca在分解的14个月内分别固定了2.567和0.767 g/kg。④间伐能降低叶凋落物木质素/N、C/N,加速凋落物的分解速率。⑤间伐增加叶凋落物中粗灰分含量,从而有效克服了因分解速率加快而伴生的向土壤中返还大量单宁、树脂等酸性物质的矛盾。⑥叶片中木质素/N、C/N和粗灰分是评价间伐效果的较好指标。   相似文献   

5.
为深入认识华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)叶凋落物分解特征及与伴生植物胡枝子(Lespedeza bicolor)间的关系,本试验采用野外凋落物网袋分解法,在华北落叶松人工林中设置了4种不同质量混合比例的叶凋落物处理(即纯华北落叶松,华北落叶松和胡枝子(3∶1),华北落叶松和胡枝子(1∶1),华北落叶松和胡枝子(1∶3)),研究了华北落叶松叶凋落物分解及土壤养分变化规律。结果表明:胡枝子叶凋落物能促进华北落叶松叶凋落物的分解,随着分解期的延长以及胡枝子叶凋落物比例的增加,促进作用越来越明显;随分解期的延长,叶凋落物中的N、P呈上升趋势,而K、C呈下降趋势,除C外,混合叶凋落物中的N、P、K含量均高于纯华北落叶松,且随着胡枝子比例的增加而增加;除速效P外,随着胡枝子叶凋落物比例的增大,土壤中的碱解N、速效K、有机质和pH值含量均呈现上升趋势。此结果为促进华北落叶松叶凋落物的分解,维持华北落叶松人工林地力提供理论依据。  相似文献   

6.
不同林龄华北落叶松人工林叶凋落物分解及养分动态比较   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用网袋法,对0~540 d内不同林龄华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林叶凋落物的分解特征及营养元素质量分数变化动态进行了比较分析。结果表明:经过540 d的分解,幼、中、近、成熟林4个龄组的叶质量损失率为48.47%~61.72%,并呈极显著差异,不同林龄的叶凋落物分解速率呈现出成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林。用含哑变量的Olson指数衰减模型对叶凋落物的分解动态进行拟合,结果显示,幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林叶凋落物的分解系数为0.028 30~0.036 19;半衰期和周转期分别为1.59~2.04 a和6.90~8.82 a。在整个分解过程中,4个龄组的养分质量分数变化一致,随着时间的延长,N质量分数不断升高;P质量分数呈现出先降低后上升的趋势;K、C质量分数和C/N呈下降的趋势。在分解过程中,4个龄组的N、P、K、C的释放率在总体上变化一致,C和K不断释放,且为净释放状态,呈现直接释放模式;N的释放率为富集-释放模式;P的释放率表现为淋溶-富集-释放模式。结果表明,成熟林和近熟林的叶凋落物比幼龄林和中龄林的叶凋落物易分解,且成熟林和近熟林中的营养元素也较易释放。  相似文献   

7.
红松、蒙古栎和色木槭凋落物混合分解研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
以位于中国东北吉林蛟河的天然红松阔叶林森林生态系统为研究对象,针对其中主要树种的凋落物分解速 率和分解过程研究中的几个关键问题进行了探讨。研究内容包括该生态系统中常见的红松、蒙古栎和色木槭的凋 落物的分解速率,在分解过程中的养分动态和凋落物的混合效应及其机制等。本研究使用的具体方法为凋落物降 解袋法。结果表明:1)凋落物中各种营养元素的初始含量差异显著,其中初始氮、磷含量与凋落物的分解速率呈正 相关。2)不同树种凋落物的失重率之间差异显著,且均随时间进程增大,但是和时间不成线性关系。3)在整个分 解进程中,凋落物的分解速率开始时明显升高,中后期以后逐渐平稳。4)单一凋落物分解中,阔叶凋落物的分解速 率高于针叶的分解速率。5)395 d 的分解进程中,有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量呈动态变化, N 和 P 均表现出富集现象,N 在短期富集后强烈释放;C 和K 表现为净释放;C/ N 持续下降。6)红松 蒙古栎和红松 色 木槭混合凋落物对分解速率产生显著的混合效应; 混合凋落物对分解过程中的养分动态, 尤其是P 和N 元素具有 显著的混合效应, 而混合效应的方向(正或负)和强度是十分复杂的;混合效应是否能发生及其发生的方向主要是 由组分凋落物的特点来决定的。   相似文献   

8.
采用野外分解网袋法对沿海沙地9年生厚荚相思(Acacia crassicarpa)和木麻黄(Casuarina equisetifolia)林分凋落叶的分解速率和养分释放进行了研究。结果表明:厚荚相思和木麻黄凋落叶6-8月分解速率最快,但残留率差异不显著(p>0.05)。用Olson衰减指数模型推算分解50%和95%所需时间,厚荚相思为1.10 a和4.73 a,木麻黄为1.14 a和4.93 a。2种凋落叶N、P和Ca元素在分解末期的质量分数均高于初始质量分数,C、K和Mg均低于初始质量分数。凋落叶分解速率与C、Mg初始质量分数、C/N和C/P比呈极显著负相关(p<0.01),与N、P初始质量分数呈极显著正相关,与K质量分数呈显著负相关(p<0.05),与Ca初始质量分数呈显著正相关。在滨海沙地2种凋落叶各营养元素在分解末期均表现出释放特征,厚荚相思凋落叶养分总释放率K>Mg>C>Ca>N>P,木麻黄则为Mg>K>C>Ca>N>P。厚荚相思凋落叶N、P质量分数高,养分净释放相对较多,可以作为改造沿海沙地木麻黄纯林的混交树种。  相似文献   

9.
以不同间伐强度下华北落叶松叶凋落物为研究对象,根据氮含量将凋落物分为不同类型,采用轮置分解法, 探讨间伐强度和凋落物类型两因素对华北落叶松人工林叶凋落物氮释放年变化规律、氮净积累量和氮净释放量的 影响。结果显示:1)在一定间伐强度范围内,华北落叶松叶凋落物氮含量随间伐强度增大而增加,在极轻度(I)、轻 度(II)、中度(III)和强度(IV)间伐林下分别为(0.128 0.01) g、(0.210 0.02) g、(0.233 0.02) g 和(0.125 0.01) g。2)凋落物类型影响凋落物氮释放年变化规律,其中低氮凋落物表现为积累释放积累,而中氮和高 氮凋落物大体上表现为释放积累释放。3)凋落物类型对氮净释放量有显著影响(P 0.05),中氮和高氮凋 落物的氮净释放量显著高于低氮凋落物;间伐强度对氮净释放量无显著影响。4)间伐强度和凋落物类型均对凋落 物氮净积累量有显著影响,且两因素间存在明显的交互作用(P 0.05),其中低氮凋落物氮净积累量显著高于中氮 和高氮凋落物,且中度间伐有利于低氮凋落物氮积累,不利于中氮和高氮凋落物氮积累。因此,适度的间伐有利于 提高华北落叶松叶凋落物氮含量,进而提高氮净释放量,促进养分循环。   相似文献   

10.
该文研究了原始红松阔叶林当年形成的凋落物层中表层和底层红松枝叶分解速率和C、N、P、K等养分元素的释放方式.结果表明, 凋落物底层的微环境可以加速凋落物的分解和养分元素的释放.枝的失重率和养分元素释放率要显著低于叶. 随着分解试验时间延长, 分解速率(k值)逐渐降低, 在所有分解阶段内表层枝叶的分解速率均小于底层枝叶.红松枝叶失重率与木质素、纤维素、C/N 和木质素/N有关, 同一时间段内影响凋落物表层和底层枝叶失重率的化学成分有所区别. 但在分解后期失重率主要与木质素浓度相关.表层枝叶N和P的净固化率高于底层枝叶而净矿化率则低于底层枝叶.K在红松枝叶的分解过程中一直进行矿化作用, 并且表层枝叶K元素的剩余百分率大于底层枝叶, 枝中K元素剩余百分率大于叶.结果说明在红松阔叶林凋落物分解研究中如果忽视凋落物层微环境效应将会低估红松针叶分解速率和N、P、K的释放率.   相似文献   

11.
[目的]研究寒温带森林凋落物在非生长季的分解及养分释放特征,可为寒温带地区森林养分循环及森林生产力评价提供理论依据.[方法]选取寒温带地区4种典型森林(白桦林、山杨林、兴安落叶松林和樟子松林)为研究对象,采用埋袋法进行分解试验,分析秋季、冬季和春季冻融期凋落物分解和养分释放动态变化.[结果]秋季是非生长季凋落物质量损失...  相似文献   

12.
不同密度调控强度对华北落叶松人工林土壤质量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
  目的  探究不同密度调控强度华北落叶松人工林土壤质量的变化规律,为合理利用林地资源及人工林的可持续经营提供理论依据。  方法  以山西太岳山好地方林场华北落叶松人工林为研究对象,基于土壤密度、含水率、养分含量、酶活性等18项土壤指标,并结合主成分分析和相关系数法建立土壤质量评价最小数据集,采用加权求和指数法对不同密度调控强度的(对照,2 096株/hm2,CK;低强度处理,1 850株/hm2,LT;中强度处理,1 402株/hm2,MT;高强度处理,1 106株/hm2,HT)华北落叶松人工林土壤质量进行综合评价。  结果  与对照相比,LT、MT和HT样地土壤含水率呈增加趋势;从密度调控对土壤养分影响而言,MT处理下C、N和P等养分含量均较高。此外,土壤生物学性状也对不同调控强度存在显著响应,其中土壤微生物生物量碳、氮含量在MT显著高于CK;脲酶和多酚氧化酶活性在MT最高,过氧化物酶活性在LT最高,蔗糖酶活性在CK最高,而纤维素酶活性随密度调控强度增加整体呈下降趋势。结合主成分分析和相关性分析结果可知,有机质、含水率、微生物生物量氮、多酚氧化酶、过氧化物酶构成了土壤质量评价的最小数据集。不同密度调控强度华北落叶松人工林土壤质量指数大小为MT(0.598) > HT(0.510) > LT(0.432) > CK(0.339)。  结论  密度调控可有效改善华北落叶松人工林土壤质量状况,中等林分密度下土壤质量指数最高。建议对华北落叶松人工林进行适度密度调控处理,以提高人工林地土壤质量。   相似文献   

13.
  目的  为进一步完备华北落叶松天然更新障碍的研究体系,本研究从幼苗更新特征方面,揭示或反映华北落叶松林天然更新影响因素。  方法  于2019—2020年,对不同强度间伐作业(于2010年6月完成)的27年、31年和47年共3个林龄的华北落叶松人工纯林林下幼苗群体展开调查研究。  结果  (1) 塞罕坝地区华北落叶松林在经过35%极重度间伐、30%重度间伐、20%中度间伐和15%轻度间伐作业以及自然稀疏后的9 ~ 10年里,林下均存在着不同程度的天然更新,更新苗层次均为幼苗,无落叶松幼树存在。幼苗以1年生幼苗为主,多年生幼苗的年龄多为2年。在幼苗更新频率的表现上,更新能力与林龄间呈反比,以27年华北落叶松林的表现最好,47年人工林的最差。(2) 幼苗苗龄分布中,1年生幼苗占比高,更高苗龄的幼苗占比极少,1年生和2年生幼苗的损失较大,在向多年生幼苗的过渡过程中存在更新断层。(3) 幼苗地径和苗高在不同时期以及林分间的差异均较小(P > 0.05)。经过一个生长季,幼苗地径明显减小(P < 0.05),苗高则存在不显著增长(P > 0.05)。(4) 连续2年塞罕坝地区华北落叶松林天然更新等级的观测结果均为更新不良。林龄和林分密度对更新密度的影响较大(P < 0.05),2年内均以31年落叶松林整体更新密度最大(P < 0.05),更新密度则与林分密度间整体呈现正相关(P < 0.05)。相较于2019年,绝大部分样地内更新密度在2020年的表现均存在一定程度地下降(P > 0.05)。(5) 连续2年生长季内幼苗密度的动态变化在3个人工林中相对一致,7月底为萌发高峰期,幼苗损失主要发生在冬季。(6) 生长季成活率和越冬成活率在不同人工林间的差异较小(P > 0.05)。2019年27年落叶松林中生长季成活率要显著优于2020年的(P < 0.05);越冬成活率则在各人工林中均显著低于生长季成活率(P < 0.05)。  结论  塞罕坝地区3个龄级的华北落叶松人工林,在经过4种强度间伐后的9 ~ 10年里,各人工林下存在不同程度的天然更新。林龄和林分密度主要通过影响林下幼苗的更新频率和更新密度影响到天然更新;而对于林下幼苗的年龄分布、生长状况、更新动态以及成活率等更新特征的影响则较小。即林龄和林分密度主要是通过影响幼苗数量来影响林下更新状态。相对而言,对结实能力更强的幼、中龄林,可通过间伐促进母树生长,提高林分整体的种子产量。并可能通过加大间伐强度和缩短轮伐期等方式,增加间伐对于林分的整体种苗品质、林下更新的环境因子和塞罕坝地区幼苗生长季期限等方面的正向影响。   相似文献   

14.
  目的  为提高华北落叶松抚育剩余物的利用率,探索不同处理方式对抚育剩余物分解速率的影响,加快抚育剩余物分解速率,恢复华北落叶松人工林地力,使其保持长期较高的生产力。  方法  以华北落叶松人工林抚育剩余物为研究对象,采用粉碎、尿素、EM菌和木醋液4种处理方法,进行4因素5水平的正交试验设计。通过对剩余物进行25种处理,研究不同处理方式随时间变化对华北落叶松抚育剩余物分解的影响。  结果  分解率最高的9号处理(0.3 ~ 0.5 cm的颗粒直径,9 kg/m3的尿素溶液,稀释倍数为1 000的EM菌,稀释倍数为0的木醋液)是分解率最低的22号处理(大于1.0 cm的颗粒直径,3 kg/m3的尿素溶液,稀释倍数为0的EM菌,稀释倍数为1 000的木醋液)的2.04倍。4个因素对剩余物分解最有利的水平分别是:0.3 ~ 0.5 cm的颗粒直径,3 ~ 9 kg/m3的尿素溶液,稀释倍数为500的EM菌,稀释倍数为600 ~ 800倍的木醋液。从最优9号处理组合中可以看出,各个因素的水平不一定都在最有利的水平之内,推测其中可能存在综合效应的影响,但还需进行试验证明。  结论  通过研究使用不同处理方式处理抚育剩余物,得出颗粒直径对剩余物分解率的影响最大,而4个因素共同作用对分解率的影响普遍大于单一的尿素溶液、EM菌和木醋液的处理。为加速人工林抚育剩余物分解,以保持林分较高的生产力提出参考建议。   相似文献   

15.
  目的  研究不同施氮水平对大果木姜子Cinnamomum migao凋落叶养分分解的影响。  方法  于2017年1月,以药用植物大果木姜子人工林凋落叶为研究对象,将凋落叶清洗风干后装入分解袋中,每袋10.00 g。试验期间放置在不同施氮处理[对照(ck,0 g·m?2·a?1)、N1(5 g·m?2·a?1)、N2(15 g·m?2·a?1)、N3(30 g·m?2·a?1)]样地中,每处理3个重复,分别于试验的3、5、7、9、11月采集凋落叶样品,测定凋落叶质量及养分质量分数的变化,分析氮沉降对大果木姜子凋落叶养分释放动态影响。  结果  凋落叶分解试验结束时,各施氮组凋落叶质量损失率整体小于ck,凋落叶残留率整体大于ck,且N2与ck差异不显著,N2、N3差异显著(P<0.05),ck、N1、N2、N3凋落叶分解95%时所需的时间分别为2.973、3.626、3.285、3.671 a;各处理凋落叶碳质量分数总体均呈下降趋势,全氮质量分数整体上均呈先增加后降低的趋势,全磷与全钾质量分数变化趋势相似,为分解初期下降,之后整体上升,最后趋于平稳;各处理凋落叶碳、全磷、全钾残留率总体呈降低趋势,全氮残留率整体上呈先上升后下降趋势。其中分解各时段各施氮处理碳残留率均显著高于ck (P<0.05);随着时间推移,ck处理氮的残留率呈先上升后下降趋势,各施氮处理的氮残留率整体上呈先上升后下降趋势;整个分解过程中各施氮组碳氮比均小于ck,且分解前期与ck表现出显著差异(P<0.05)。  结论  添加氮不利于大果木姜子凋落叶的分解及养分的释放,且施氮越多抑制分解作用更显著。图4表1参33  相似文献   

16.
研究了不同间伐强度对华北落叶松人工林林分生长的影响,为华北落叶松人工林的合理间伐提供依据.在坡向、海拔一致,林龄为30年的华北落叶松人工林中,选取了9个监测样地,分别代表3种间伐强度:20%、25%、30%,每一种间伐强度3个重复;不同间伐强度林分的保留密度分别为1050、1200、1350株/hm2.同时,在同一林分中设置了3个对照样地.调查了华北落叶松人工林各间伐样地和对照样地中树木的胸径和树高,并通过对林分平均胸径、树高、蓄积生长量进行方差分析、多重比较,以确定不同保留密度下样地与对照样地中各指标的差异,从而认识不同间伐强度的抚育效果.结果表明,林分抚育间伐明显改变了林分的结构,但不同间伐强度林分的胸径、树高、蓄积增长量都存在着显著差异,其中强度为30%的间伐效果最显著.这说明适度地间伐对林木的胸径、树高、蓄积生长均有明显的促进作用.研究表明,不同间伐强度对林分生长量有明显的影响,且林木生长速度、生长量都随着林分保留密度、郁闭度的加大而减小,说明适度抚育间伐措施对华北落叶松人工中龄林的生长有明显地促进作用.  相似文献   

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