西藏色季拉山急尖长苞冷杉林粗木质残体基础特征及其分解研究

来源 :西藏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xin__yonghu
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粗木质残体是森林生态系统非常重要的功能性和结构性单元。本研究采用典型样地法对色季拉山急尖长苞冷杉(Abies geoegei var. smithii)原始林下的粗木质残体进行调查,估算了林内粗木质残体的储量,并比较了不同腐烂等级及不同类型粗木质残体储量的大小,分析了南坡与北坡两种不同环境下倒木分解速率的差异;采用5级腐烂系统对粗木质残体进行分等定级,测定了有机C、全N、全K、全P、Ca、Mg等6种养分元素浓度,分析了C/N、C/P及N/P比值;粗木质残体是森林生态系统非常重要的结构性和功能性单元,对生态系统的水源涵养功能具有重要作用。为了解西藏色季拉山急尖长苞冷杉林粗木质残体的持水特性,用浸泡模拟法测定其吸水率、吸水速率及持水潜力。研究结果表明:  (1)色季拉山南北坡急尖长苞冷杉的粗木质残体的储量分别为84.245 t·hm-2和60.363 t·hm-2,两者在不同类型的分布上均表现为倒木>枯立木>树桩>大枯枝;在不同腐烂等级分布上,南坡表现为Ⅰ级>Ⅳ级>Ⅱ级>Ⅲ级>Ⅴ级,北坡表现为Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级>Ⅳ级>Ⅴ级。色季拉山南北坡急尖长苞冷杉林倒木的分解均符合单指数衰减模型,南北坡的分解常数分别为0.014/a(R2=0.8703)、0.02/a(R2=0.8465)。南坡倒木分解50%和95%所需的时间分别为29 a和193 a,北坡分解50%和95%所需的时间分别为41 a和156 a,两者分解均呈现先快后慢的趋势。  (2)各腐烂等级养分元素含量及养分储量均表现为:有机C>Ca>全N>全K>Mg>全P;C/N、C/P随粗木质残体腐烂程度的加深逐渐减小,N/P则是从Ⅰ至Ⅲ级逐渐增大,Ⅲ到Ⅳ级突然减小,之后又开始增大;在不同类型CWD上,南坡养分总储量为49164.8 kg·hm-2,高于北坡的34846.19 kg·hm-2,且二者均表现为倒木>枯立木>树桩>大枯枝。  (3)①粗木质残体的吸水率、吸水速率及其持水能力在其吸水过程中基本表现为高腐烂等级高于低腐烂等级,其吸水率与浸水时间的关系可用对数函数y=aln(x)+b拟合,吸水速率与浸水时间的关系可用幂函数y=ax-b拟合,二者均达到极显著水平(P<0.01);  ②粗木质残体的密度随腐烂等级的增高而减小,饱和吸水率则随腐烂等级的增高而升高,饱和吸水率随密度的减小而升高,三种关系分别服从二项式y=-0.0047x2-0.0343x+0.4436、二项式y=0.3932x2-1.5693x+2.0705以及幂函数y=0.153x-1.661分布,前两者显著性水平P>0.05,后者达到显著性水平(P<0.05);  ③粗木质残体储量为60.363 t·hm-2,最大储水量为98.420 t·hm-2,有效储水量为83.657 t·hm-2,相当于8.366 mm的降雨。该成果为进一步开展色季拉山急尖长苞冷杉林粗木质残体的水文生态功能奠定了基础。  (4)不同腐烂等级粗木质残体的倒木呼吸速率均表现为,春夏(生长季)增加,秋冬(非生长季)缓慢下降的释放过程。同腐烂等级倒木年平均呼吸量及全年总呼吸量均表现为(从大到小):Ⅲ级>Ⅱ级>Ⅳ级>Ⅰ级。呼吸速率与腐烂等级和温度呈正相关,不同腐烂等级倒木与呼吸速率及不同腐烂等级随温度变化呼吸速率均表现为(从大到小):Ⅲ级>Ⅰ级>Ⅳ级>Ⅱ级。
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