• 四川盆地亚热带常绿阔叶林凋落叶多酚类物质在不同降雨期间的降解特征

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2018-05-18 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 植物多酚类物质是森林凋落物中的重要组分,其含量的多寡在一定程度上决定了凋落物的分解速率。然而,凋落物分解过程中多酚类物质的降解动态仍不十分清楚。因此,以四川盆地亚热带常绿阔叶林最具代表性的3个针叶树种马尾松(Pinus massoniana)、柳杉(Cryptomeria fortunei)、杉木(Cunninghamia lanceolata)和3个阔叶树种香樟(Cinnamomum camphora)、红椿(Toona ciliata)、麻栎(Quercus acutissima)凋落叶为对象,采用凋落物分解袋法,研究了6种凋落叶多酚类物质在第一年不同降雨期间的降解特征。结果表明:自微量降雨期起至雨季前期止,6种凋落叶多酚类物质具有一致的降解动态,降解率均表现为随着降水量的增加而增加;自雨季后期之后,多酚类物质含量均处于稳定状态。第一个分解年,6种凋落叶多酚类物质降解率大小顺序依次为:红椿(100%) > 柳杉(97.81%) > 杉木(94.45%) > 麻栎(93.67%) > 马尾松(93.06%) > 香樟(91.64%)。分解初期旱季两时期(微量降雨期和春季少雨期),6种凋落叶多酚类物质均有较大的降解量,其降解率占全年降解率的42.16%-71.20%。并且,除香樟以外的5种凋落叶多酚类物质大量降解释放发生在雨季前期,占全年降解率的44.46%-55.72%。此外,凋落叶多酚类物质初始含量与其降解率呈显著的二次函数关系。可见,降雨是湿润亚热带常绿阔叶林区凋落物多酚类物质降解的关键驱动因子之一,树种组成是影响凋落物多酚类物质降解的内部因素。

  • 川西高寒生态系统不同海拔土壤动物对冬季凋落叶腐殖化过程的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 凋落叶在冬季的腐殖化过程是高寒生态系统土壤有机质形成和碳固定的重要阶段,并可能受到严酷冻结环境下仍具有一定活性的土壤动物的影响,但缺乏必要的关注。因此,以川西高山峡谷区海拔3000、3600、4000m的高寒森林和草甸典型凋落叶为研究对象,采用不同孔径大小的凋落物网袋去除土壤动物的方法,根据凋落叶的自然腐解过程,于2013年11月-2014年4月研究了不同冻融时期(冻结前期、深冻期、融化期)土壤动物对凋落叶腐殖化过程的作用。结果表明:通过对色调系数(ΔlogK)和光密度值(E4>E6)值的分析,在高寒生态系统中,冬季随着温度的降低土壤动物促进了凋落叶的腐殖化,而随着温度的升高土壤动物抑制了凋落叶的腐殖化。深冻期土壤动物对海拔3000m的森林凋落叶腐殖化过程具有显著促进作用;在冻结前期土壤动物对海拔3600m森林凋落叶腐殖化过程具有显著促进作用;而融化期土壤动物对海拔4000m的草甸凋落叶腐殖化过程具有显著的抑制作用;其他海拔和时期没有显著影响。冻结初期土壤动物对凋落叶的腐殖化速率的作用高于深冻期和融化期,腐殖化度在深冻期达到最大值。这些结果表明气候变化情景下冬季变暖可能导致土壤动物抑制凋落物腐殖化,减少凋落物向土壤有机质的转化。

  • 高山森林林窗对苔藓及土壤微量元素含量的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2018-03-30 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 苔藓植物和土壤在森林元素循环过程中具有重要作用,其元素含量特征可能受林窗和生长基质的影响,但有关不同林窗位置对苔藓和土壤微量元素含量影响的研究尚未见报道。为理解林窗更新对森林苔藓和土壤微量元素含量及分布特征的影响,于2016年10月,调查研究了在川西高山岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林林下、林缘、林窗和旷地中地表苔藓和石生苔藓Na、Zn、Mg、Mn、Ca、Fe元素含量以及对应土壤有机层和矿质土壤层的元素含量。结果表明:川西高山森林地表苔藓与石生苔藓的Na、Zn、Mg、Fe、Ca含量差异不显著,地表苔藓的Mn元素含量显著高于石生苔藓;土壤有机层的Zn、Mg、Mn和Ca元素含量显著高于矿质土壤层,但Fe元素含量则相反,Na元素含量差异不显著。林窗位置对地表苔藓和石生苔藓Na、Zn、Ca和Fe元素含量具有相似的影响,均以林窗和旷地相对较高;石生苔藓与地表苔藓的Mn含量对林窗的响应存在差异,石生苔藓的Mn含量以林下最高,而地表苔藓则以林窗中心最高。但是,林窗对苔藓植物Mg元素含量的影响不显著。森林林窗位置对土壤有机层和矿质土壤层微量元素含量具有相似的影响。Na元素含量以旷地土壤最高,而Zn、Mn、Ca和Fe含量以林窗中心的土壤最高;除元素Na,所有微量元素均以林缘的土壤最低。此外,地表苔藓的Na、Zn、Mn和Ca含量显著高于土壤,而土壤中的Fe含量显著高于苔藓植物;苔藓中Ca和Mn元素含量与土壤的Ca和Mn元素含量呈显著正相关。可见,高山森林林窗更新过程在不同程度上影响了森林地表苔藓和土壤对微量元素的吸存特征,为进一步了解林窗和苔藓植物在高山森林生态系统物质循环中的作用提供了新的角度。

  • 不同物候时期华西雨屏区四个树种新鲜凋落物可提取腐殖质碳动态

    分类: 农、林、牧、渔 >> 植物保护学 提交时间: 2018-07-18 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 凋落物的可提取腐殖质碳可随着植物生长节律及物候时期的变化而变化,并进而影响物质循环的 过程。认识可提取腐殖质碳的含量在物候期的变化对于深入了解以凋落物为载体的生态系统物质循环特征 具有重要意义,但缺乏关注。因此,以华西雨屏区麻栎(Quercus acutissima)、楠木(Phoebe zhennan)、柳杉 (Cryptomeria fortune)和喜树(Camptotheca acuminate)为研究对象,通过定点动态收集萌芽期、展叶期、盛叶 期和落叶期的不同类型凋落物,分析其可提取腐殖质全碳(Extractable humus carbon, HC)、胡敏酸碳(Humic acid carbon, HAC)、富里酸碳(Fulvic acid carbon, FAC)以及胡敏酸碳/富里酸碳(Humic acid carbon/Fulvic acid carbon, HAC/FAC)的差异。结果显示:相对于其他凋落器官,在同一物候时期凋落叶中的 HC 和 HAC 含量 都最高,大致都表现为凋落叶>凋落枝>凋落果,且在落叶树种中更为显著;相对于其他时期,展叶期 4 个树种凋落叶均表现出较高的 FAC 含量,但不同物候期凋落枝和凋落果的 HAC 含量以及 FAC 含量受物种 的影响较大。尽管 HAC/FAC 在各器官间差异并不显著,但是落叶树种相同器官的 HAC/FAC 低于常绿树种, 表明落叶树种凋落物富里酸相对含量较高,形成速度相对较快,难降解程度也相对较大。统计分析表明, 关键时期、物种类型、器官类型及其相互作用对凋落物中 HC、HAC、FAC 含量和 HAC/FAC 均具有不同程 度的影响,这些结果为进一步深入认识区域生态系统以凋落物为载体的物质循环过程提供了理论依据及新 的思路。