论文部分内容阅读
红松(Pinus koraiensis Sieb et Zucc.)和落叶松(Larix gmelinii(Rupr.)Rupr).都是中国东北重要树种,二者都具有极高的经济、生态和社会价值。目前针对帽儿山林区的红松、落叶松两种主要林分类型凋落物以及林下凋落物层进行细致的研究较少。本研究自2003年5月至2006年4月,选择东北林业大学帽儿山实验林场老山人工林实验站内的红松、落叶松两种林分为研究对象,对其凋落物数量、组成及季节动态以及分解过程中养分释放特点、林下凋落层等进行了系统研究,结果表明:1.在2003到2005三年中,由于群落树种组成不同,两种林分凋落物量有很大的差异。红松林年均凋落物总量为531.05 kg·hm-2·yr-1,落叶松林为361.51 kg·hm-2·yr-1,红松林年凋落物总量比落叶松林高出47%。两种林分凋落的叶是其凋落物中的主要组成部分,红松林中凋落叶所占总凋落量的平均比例为78.1%,落叶松林为76.2%;其它组分的凋落物所占比例都很小;三年中,红松、落叶松两种林分的凋落高峰均出现在9、10月份。2.四种凋落物分解近两年时间后失重率分别是:红松凋落叶52.16%、红松林混合叶47.69%、落叶松林凋落叶39.26%、落叶松林混合叶44.38%。四种凋落物放置第一年(2004年)质量损失率也较大,质量损失率分别是:红松凋落叶26.66%、红松混合叶23.49%、落叶松凋落叶33.24%、落叶松混合叶27.82%。用计算所得的k值来估算四种叶凋落物分解的半衰期,可得分解50%时,所需的时间分别是:红松凋落叶1.03年;红松混合叶1.23年;落叶松凋落叶1.80年;落叶松混合叶1.62年;叶凋落物分解95%时所需的时间分别是:红松凋落叶4.46年;红松混合叶4.87年;落叶松凋落叶7.76年;落叶松混合叶7.02年。3.不同时间阶段两种林分土壤表层细菌、真菌、放线菌数量均表现一致:5月--9月两种林分土壤表层三大微生物区系中细菌类群占优势,其次是放线菌类群,最少是真菌类群。4.不同酶类由于其参与氧化还原作用的途径和催化底物不同,因而有较大差异。红松林的土壤过氧化氢酶活性高峰出现在7月份,落叶松林过氧化氢酶活性则从5月到9月随着凋落物的分解,酶活性逐渐增强;红松和落叶松林中土壤蔗糖酶、蛋白酶和脲酶活性都是以5月份最高,然后酶活性依次降低。可见,这3种水解酶类的季节变化规律存在较大差异,这取决于林型和土壤层次。在不同月份红松林凋落物层蛋白酶活性都大于落叶松林蛋白酶活性,说明红松林凋落物蛋白质类有机氮化物的转化速率大于落叶松林的。5.两种林分中凋落物层各亚层的C/N值为L>F>H。凋落叶在分解过程中,两种林分四种凋落叶随着分解C/N逐渐下降。凋落叶分解速度主要决定于叶凋落物本身质地,尤其是其自身的C/N对其分解速度的影响较大。6.经过一年时间的分解,红松凋落叶、红松混合叶、落叶松凋落叶、落叶松混合叶中6种主要元素的总含量分别下降:22.18%、20.06%、14.61%、18.71%,四种叶凋落叶中6种主要营养元素浓度大小顺序变化不大,在凋落时为N>K>P>Ca>Mg;在分解670天后,元素浓度大小顺序为N>P>K>Ca>Mg;四种凋落叶C、N、P、K、Ca、Mg元素各季节释放量多少不同,红松凋落叶和混合叶N、P和K元素表现为净富集,Ca和Mg元素表现为净释放;落叶松凋落叶和混合叶N、K和Mg元素表现为净释放,P和Ca元素表现为净富集。7.两种林分内凋落物层的贮量分别是:红松林2156.7kg·hm-2,落叶松林2189.2kg·hm-2。红松样地内凋落物层平均总持水量达3.046 t·hm-2,平均持水率为130.5%,;落叶松样地内凋落物层平均总持水量达2.746 t·hm-2,平均持水率为125.1%;,这从一定程度上反映了凋落物层的拦蓄降水、调节森林生态系统水量平衡的生态功能。微生物数量和土壤酶活性各层有所不同。红松林和落叶松林从两层各元素总贮量来看则是N>P>K>Ca>Mg。