中亞熱帶森林細(xì)根分解動(dòng)態(tài)及影響因素.pdf

1、細(xì)根分解的研究是準(zhǔn)確估計(jì)細(xì)根生產(chǎn)和周轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，并有利于深入認(rèn)識(shí)森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)。隨著全球碳循環(huán)研究的開展和對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)研究的深入，細(xì)根分解受到生態(tài)學(xué)界的普遍關(guān)注，成為森林碳循環(huán)研究熱點(diǎn)之一。目前細(xì)根分解研究主要集中于熱帶、溫帶林，而對(duì)亞熱帶特別是中亞熱帶常綠闊葉林細(xì)根分解研究較少。本文以福建建甌萬木林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)7種天然林(米櫧、細(xì)柄阿丁楓、觀光木、羅浮栲、浙江桂、馬尾松、木荷)和杉木人工林細(xì)根為研究對(duì)象，將米櫧、杉木細(xì)根

2、分成0-1mm、1-2mm、2-4Mm三個(gè)徑級(jí)，其余樹種細(xì)根分成0-1mm、1-2mm兩個(gè)徑級(jí)，采用網(wǎng)袋法和砂濾管法，對(duì)不同林木細(xì)根分解動(dòng)態(tài)及分解過程中的C、養(yǎng)分和化學(xué)組分的變化進(jìn)行為期兩年(2002～2004)的研究。這對(duì)進(jìn)一步拓展我國(guó)森林細(xì)根研究，深入分析細(xì)根在森林C循環(huán)中的作用有所裨益，并可為我國(guó)亞熱帶森林C循環(huán)模型的建立提供重要依據(jù)。本文主要得到以下結(jié)論： 1.無論是網(wǎng)袋法和砂濾管法，各林木細(xì)根分解均表現(xiàn)出前期分解快、后

3、期分解較慢的特點(diǎn)，這與不同分解階段細(xì)根化學(xué)組分變化有關(guān)。通過化學(xué)組分分析表明，前期快速的分解主要是由于可萃取物的迅速淋溶損失，而后期分解則主要以酸不溶性物質(zhì)等難分解的物質(zhì)為主。 2.網(wǎng)袋法中針葉樹(杉木、馬尾松)細(xì)根年干重失重率變化范圍(從最小的2～4 mm徑級(jí)杉木細(xì)根38.2％到最大的1～2 mm徑級(jí)馬尾松細(xì)根65.5％)，落入闊葉樹(米櫧、細(xì)柄阿丁楓、觀光木、羅浮栲、浙江桂、木荷)細(xì)根年干重失重率變化范圍內(nèi)(從最小的0～1

4、mm徑級(jí)浙江桂細(xì)根的32.8％到最大的1～2 mm徑級(jí)米櫧細(xì)根的80.7％)；砂濾管法中針葉樹細(xì)根最小的年干重失重率0～1 mm徑級(jí)杉木細(xì)根21.5％，與闊葉樹細(xì)根最小的年千重失重率0～l1mm徑級(jí)木荷細(xì)根的27.0％沒有顯著差異，最大的1～2 mm徑級(jí)馬尾松細(xì)根年干重失重率27.8％小于米櫧細(xì)根的分解速率。這表明植物的生活型不能很好的預(yù)測(cè)細(xì)根分解的快慢。 3.同一林木細(xì)根內(nèi)不同徑級(jí)分解速率與徑級(jí)大小關(guān)系不同。網(wǎng)袋法中米櫧三個(gè)徑

5、級(jí)細(xì)根中1～2 mm徑級(jí)細(xì)根失重率最高，0～1mm徑級(jí)次之，2～4 mm最低，杉木和木荷細(xì)根中徑級(jí)越小失重率越高，而浙江桂和馬尾松細(xì)根徑級(jí)越大失重率越高，羅浮栲、觀光木和細(xì)柄阿丁楓細(xì)根不同徑級(jí)分解快慢則差異不明顯。采用砂濾管法研究得到同一樹種不同徑級(jí)細(xì)根干重?fù)p失率沒有顯著差異。這表明細(xì)根徑級(jí)大小不能較好地預(yù)測(cè)細(xì)根分解的快慢。 4.通過網(wǎng)袋法和砂濾管法的比較研究得出，網(wǎng)袋法細(xì)根干重失重率大于或等于砂濾管法。這可能由于砂濾管屏蔽了土

6、壤動(dòng)物的作用并在管內(nèi)形成有別于管外的不利于細(xì)根分解的微環(huán)境。 5.網(wǎng)袋法中細(xì)根分解干重失重率與底物質(zhì)量指標(biāo)中的P、K等元素初始濃度有顯著正相關(guān)關(guān)系，與初始酸不溶性組分濃度、酸不溶性組分/P比、C/P比成顯著負(fù)相關(guān)：砂濾管法中細(xì)根分解干重失重率也與底物初始P、K濃度成極顯著正相關(guān)，與初始C/P比和酸不溶性物質(zhì)/P比成顯著負(fù)相關(guān)，但與初始N濃度及C/N比沒有顯著相關(guān)關(guān)系。因而，細(xì)根初始P、K濃度和初始酸不溶性物質(zhì)濃度成為影響本研究區(qū)

7、域細(xì)根分解速率的主要因素之一。 6.網(wǎng)袋法細(xì)根分解中，K、Mg從分解一開始就淋溶釋放，而不同細(xì)根N、P的釋放格局有所不同。不同細(xì)根分解過程中N、P的養(yǎng)分動(dòng)態(tài)主要呈現(xiàn)富集-釋放的格局，但也存在始終凈富集和凈釋放的格局。通過分析表明，干重?fù)p失速率，初始P、K養(yǎng)分濃度和C的質(zhì)量(如酸不溶性物質(zhì)濃度)是影響細(xì)根分解中養(yǎng)分釋放速率的主要因素。 7.應(yīng)用網(wǎng)袋法對(duì)杉木、米櫧細(xì)根及兩樹種細(xì)根混合樣分解進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)杉木和米櫧細(xì)根在各自林