季節(jié)性雪被對高山林線交錯帶凋落葉分解的影響.pdf

1、植物凋落葉分解是陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換的主要途徑。高山林線交錯帶是陸地生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化響應(yīng)的敏感區(qū)域。研究該區(qū)域凋落葉分解過程中的質(zhì)量損失、元素釋放和組分降解，對于深入了解和預(yù)測全球氣候變化對高山生態(tài)系統(tǒng)的影響具有重要的意義。因此，本研究采用凋落袋分解法，于2012年10月至2014年11月，對川西高山林線交錯帶12個優(yōu)勢物種凋落葉在三個植被類型下（暗針葉林-高山林線-高山草甸）共兩年（兩個雪被期和兩個生長季）分解過程中的質(zhì)量

2、損失、碳、氮、磷、可溶性碳和總酚的釋放及纖維素和木質(zhì)素的降解進行研究，探討季節(jié)性雪被對質(zhì)量損失、元素釋放和組分降解的影響，以及分析質(zhì)量損失與凋落葉初始質(zhì)量、凋落葉動態(tài)質(zhì)量及環(huán)境因子的關(guān)系，結(jié)果顯示:
　　1)高山林線交錯帶從暗針葉林-高山林線-高山草甸，環(huán)境溫度波動幅度逐漸增大，平均溫度逐漸升高，凍融頻次依次遞增。季節(jié)性雪被在高山林線交錯帶覆蓋明顯。第二年降雪量、雪被覆蓋持續(xù)時間、雪被覆蓋厚度均高于第一年。兩年綜合來看，雪被厚度大

3、小順序依次為高山林線＞暗針葉林＞高山草甸。
　　2)分解時期（四個分解階段）、植被類型、物種因素均顯著影響凋落葉分解過程。凋落葉初始氮含量、磷含量、纖維素含量、木質(zhì)素含量、C/N和L/N等初始質(zhì)量與分解速率顯著相關(guān)。凋落葉分解速率k值范圍為0.096～0.928，柳蘭分解最快3～4年分解基本完成，而錦絲蘚和高山杜鵑分解緩慢，分解基本完成需要20年以上，其余9種凋落葉分解一半需要1年半左右，分解基本完成需要5～7年。大部分凋落葉在第

4、一個生長季初期殘留率急轉(zhuǎn)直下，分解加速。凋落葉失重集中在第一年，尤其是在第一年生長季。兩個雪被期占兩年總失重近四成。
　　3)不同種類凋落葉質(zhì)量發(fā)生了不同程度的變化。凋落葉質(zhì)量不同分解時期的變化對季節(jié)性雪被的響應(yīng)差異較大。氮、磷、可溶性碳和總酚含量的變化趨勢在三個植被上比較一致，氮和磷含量小幅上升，可溶性碳和總酚含量大幅降低。碳、纖維素和木質(zhì)素含量的變化趨勢在三個植被上差異明顯，碳含量小幅降低，纖維素含量保持基本穩(wěn)定，木質(zhì)素含量則

5、小幅升高。
　　4)凋落葉不同元素（組分）均發(fā)生了不同程度的釋放（降解）。季節(jié)性雪被對不同元素（組分）釋放（降解）的影響具顯著差異。碳、氮、磷、纖維素和木質(zhì)素的釋放（降解）大致在50～65％，而可溶性碳和總酚的釋放達90％。全部元素（組分）的釋放（降解）集中在第一年，碳、可溶性碳和總酚釋放集中在第一年生長季，而氮、磷、纖維素和木質(zhì)素兩個季節(jié)約各占第一年的二分之一。第二個雪被期碳、氮、磷、纖維素和木質(zhì)素的釋放（降解）約占第二年的60

6、％。氮、可溶性碳和纖維素的釋放（降解）在暗針葉林釋放最高，碳和總酚的釋放（降解）在高山林線最高，而磷和木質(zhì)素的釋放（降解）在高山草甸最高。
　　5)溫度、L/N、C/N、纖維素和雪被等因素對凋落葉失重率具有顯著影響。溫度與失重率呈極顯著正相關(guān)，雪被厚度與失重率呈極顯著負相關(guān)，纖維素動態(tài)含量與失重率呈極顯著正相關(guān)， C/N和L/N動態(tài)比值與失重率呈極顯著負相關(guān)。溫度、雪被、L/N、C/N和纖維素對失重率的影響依次減小。L/N、C/N

7、、纖維素等質(zhì)量因子對凋落失重具有重要影響，但溫度和雪被等環(huán)境因子的作用更為關(guān)鍵。
　　高山林線交錯帶地區(qū)凋落葉在四個分解時期的分解過程具有各自的特征，季節(jié)性雪被不僅直接控制雪被季節(jié)凋落葉的分解過程，而且間接影響生長季節(jié)凋落葉的分解過程。凋落葉分解過程中質(zhì)量損失、元素釋放和組分降解集中在第一年尤其集中在第一年生長季，而經(jīng)過第一年的快速失重后，凋落葉可分解性顯著降低，季節(jié)性雪被的作用從第二年開始變得突出，凋落葉質(zhì)量損失、元素釋放和組分