川西高山森林粗木質(zhì)殘體儲量與分解特征.pdf

1、木質(zhì)殘體是森林生態(tài)系統(tǒng)中樹木死亡以后形成的倒木、枯立木、根樁和大枯枝等粗木質(zhì)殘體，以及碎根殘片和小枝等細木質(zhì)殘體的總稱。其中粗木質(zhì)殘體是生態(tài)系統(tǒng)中重要的結(jié)構(gòu)性和功能性組成要素，由于巨大的儲量，粗木質(zhì)殘體是生態(tài)系統(tǒng)中不可忽略的養(yǎng)分庫，與森林的更新有著密不可分的聯(lián)系，維持了整個生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。高山森林的更新必然伴隨著林窗的產(chǎn)生，木質(zhì)殘體在林窗、林緣和林下的分布可能具有較大的差異，同時粗木質(zhì)殘體的分解過程有助于理解森林養(yǎng)分循環(huán)過程，而已

2、有研究區(qū)域海拔主要集中在3000m以下，受低溫和地質(zhì)災害的影響，大于3000m的高山森林生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱，森林更新更加依賴木質(zhì)殘體的分解，但是缺乏必要的關(guān)注。因此，本文以典型川西高山森林岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林為研究對象，研究了高山森林木質(zhì)殘體的儲量及其在林窗、林緣和林下的分布特征，以及粗木質(zhì)殘體的養(yǎng)分儲量及分解過程，以期為認識高山森林生態(tài)系統(tǒng)林窗更新過程中木質(zhì)殘體相關(guān)的物質(zhì)循環(huán)等關(guān)鍵生態(tài)過程提供了基礎數(shù)據(jù)，為高

3、山森林的經(jīng)營管理提供一定的理論依據(jù)。
　　川西高山森林生態(tài)系統(tǒng)地上總生物量為72.75 t/hm2，岷江冷杉原始林木質(zhì)殘體總儲量達53.00 t/hm2，且呈現(xiàn)林下的儲量大于林窗和林緣的趨勢。從林窗到林下木質(zhì)殘體以倒木為主，直徑大于40 cm的木質(zhì)殘體儲量占粗木質(zhì)殘體的74.55％～76.15％，林窗、林緣和林下Ⅲ和Ⅳ腐爛等級的粗木質(zhì)殘體儲量分別占粗木質(zhì)殘體儲量的50.02％、55.84％和62.90％。相對于林下和林緣，林窗內(nèi)倒

4、木和根樁的儲量比例相對較小，但枯立木和細木質(zhì)殘體的儲量比例相對較高。此外，林窗內(nèi)較低腐爛等級粗木質(zhì)殘體的儲量較高，而林下較高腐爛等級粗木質(zhì)殘體的儲量顯著高于林窗和林緣。
　　基質(zhì)質(zhì)量是指構(gòu)成組織的易分解成分（C、N、P等）和難分解成分（木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等）的組合情況、養(yǎng)分含量和各組分的比例等，它是影響木質(zhì)殘體分解的內(nèi)在因素，其中N、P和木質(zhì)素濃度，C/N，N/P和木質(zhì)素/N一直被用來作為衡量分解快慢的重要指標。隨著粗木質(zhì)殘

5、體的分解，C含量無顯著變化，含量在511.07～604.86 g/kg之間，N和P含量隨著分解呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，大枯枝Ⅴ腐爛等級N含量高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ腐爛等級，根樁Ⅴ腐爛等級N含量高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ腐爛等級?？萘⒛竞透鶚盯簟ⅱ醺癄€等級P含量顯著高于其他腐爛等級，倒木Ⅰ腐爛等級P含量高于其他四個腐爛等級，大枯枝Ⅰ腐爛等級P含量高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ腐爛等級。倒木和大枯枝隨著分解的進行木質(zhì)素含量先減小再升高，枯立木和根樁木質(zhì)素含量隨著分解的進行呈現(xiàn)出

6、降低的趨勢，纖維素含量與木質(zhì)素含量的變化趨勢相反。C/N和木質(zhì)素/N表現(xiàn)出相似的變化趨勢，即倒木、枯立木和根樁的C/N和木質(zhì)素/N隨著粗木質(zhì)殘體的分解逐漸減小，大枯枝Ⅰ到Ⅴ腐爛等級的C/N和木質(zhì)素/N呈現(xiàn)出升高的趨勢。四種類型粗木質(zhì)殘體的N/P從Ⅰ腐爛等級到Ⅲ腐爛等級減小，從Ⅳ腐爛等級到Ⅴ腐爛等級升高。
　　川西高山森林生態(tài)系統(tǒng)地上碳、氮、磷儲量分別為38.32 t/hm2、322.44 kg/hm2、157.95 kg/hm2，

7、粗木質(zhì)殘體碳、氮、磷的儲量分別占生態(tài)系統(tǒng)地上碳、氮、磷儲量的70.44％、55.70％、5.48％。金屬元素含量在不同類型粗木質(zhì)殘體中沒有表現(xiàn)出一致的規(guī)律，但總體含量較高。根據(jù)粗木質(zhì)殘體密度隨時間的變化趨勢，用非線性回歸分析分別擬合4種類型粗木質(zhì)殘體的分解曲線。結(jié)果表明，倒木、大枯枝、枯立木和根樁的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.88、0.90、0.90、0.91，倒木、大枯枝、枯立木和根樁的分解常數(shù)分別為0.105、0.114、0.097和0.

8、127，分解到95％的時間分別為28.53年、26.28年、30.88年、23.59年。在相同條件下，不同類型的粗木質(zhì)殘體的分解速率不一樣，表現(xiàn)為根樁＞大枯枝＞倒木＞枯立木。
　　綜上所述，川西高山森林生態(tài)系統(tǒng)木質(zhì)殘體儲量巨大，尤其是粗木質(zhì)殘體，并且在林窗、林緣、林下分布存在較大差異。川西高山森林粗木質(zhì)殘體碳、氮、磷的儲量分別為26.99 t/hm2、179.59 kg/hm2、8.65 kg/hm2，占生態(tài)系統(tǒng)地上碳、氮、磷儲量