格氏栲天然林林窗凋落物與土壤的生態(tài)化學計量特征研究.pdf

1、格氏栲(Castanopsis kawakamii Hayata)屬珍稀瀕危植物，自然分布狹窄，三明小湖區(qū)有近700 hm2呈純林狀態(tài)的格氏栲天然林實屬罕見。由于人為破壞、自身生物學特性及自然環(huán)境等因素綜合作用，格氏栲資源已趨于枯竭。目前，格氏栲林林窗數量增多，格氏栲種群數量下降，幼苗更新困難，如何促進格氏栲更新已成為當務之急。而林窗大小會影響凋落物難分解物質、凋落物養(yǎng)分與土壤養(yǎng)分等，為研究格氏栲更新問題提供了契機，同時，生態(tài)化學計量特

2、征主要研究生態(tài)過程中化學元素的比例關系，為研究凋落物與土壤化學元素的耦合關系提供了一種綜合方法。因此，將林窗分為大（?150 m2）、中（50~100 m2）、?。?0~50 m2），并在林窗內設置不同方位，研究凋落物難易分解物質與土壤生態(tài)化學計量特征，以期深入了解林窗凋落物和土壤養(yǎng)分分布格局，揭示凋落物和土壤生態(tài)化學計量特征的關系，探討樣養(yǎng)分循環(huán)規(guī)律，為格氏栲人工栽培和土壤肥力管理提供參考。
　　本研究主要內容包括：⑴林窗大小對

3、凋落物碳（C）、氮（N）、磷（P）、鉀（K）生態(tài)化學計量特征具有顯著性影響。大林窗凋落物C、N含量顯著高于中、小林窗；小林窗P、K含量顯著高于大、中林窗。大、中林窗凋落物C:N、C:P和N:P顯著高于小林窗，大林窗C:K、N:K顯著高于中、小林窗，小林窗凋落物P:K顯著高于大、中林窗。林窗和非林窗不同方位的凋落物養(yǎng)分含量高值區(qū)分布規(guī)律不明顯，其生態(tài)化學計量特征低值區(qū)多分布于林窗中央。由于N:P較低會加速凋落物分解，中、小林窗和林窗中央凋

4、落物分解較快，增加了土壤肥力，促進地下土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)。⑵在乙醇濃度為70％，提取溫度為80℃，乙醇-水溶液體積為15mL的條件下，單寧提取效果最佳，提取含量為30.58 g?kg-1。大林窗纖維素、木質素、單寧、總酚含量顯著高于中、小林窗。林窗凋落物難分解物質多集中于西（W）方向，而林窗中央（O方向）含量較低。非林窗凋落物難分解物質多集中于西北（NW）方向，而北（N）方向含量較低。因此，林窗中央和非林窗北（N）方向難分解物質含量較

5、低，具有較大的養(yǎng)分供給潛力。同時，可采取適當措施促進林窗西（W）方向和非林窗西北（NW）方向的難分解物質降解，維持林地內養(yǎng)分平衡。⑶大林窗土壤全碳（C）、全氮（N）、全磷（P）、全鉀（K）含量和C:N顯著高于中、小林窗。小林窗土壤C:P、C:K、N:P、N:K與P:K均顯著高于大、中林窗。林窗和非林窗內C和N含量的高值區(qū)多為東南（SE）方向，而林窗中央（O方向）土壤P和K含量較高。C:P與N:P變化趨勢相似，低值區(qū)多為林窗中央（O方向）

6、；C:K與N:K變化趨勢相似，多表現為不同方位間差異不明顯。因此，大、中林窗和林窗中央土壤肥力較高，為植物生長提供較高的養(yǎng)分供給潛力。⑷凋落物難易分解物質與土壤生態(tài)化學計量特征的 pearson相關性分析與冗余分析（RDA）的結果表明：大林窗內凋落物纖維素、單寧含量與土壤 C、N含量呈顯著正相關關系。大、中林窗凋落物C:P、N:P與土壤P、K含量呈顯著正相關關系，與土壤C:P、C:K、N:P和N:K多呈顯著負相關關系。林窗不同方位上，凋