高山森林林窗位置對(duì)凋落物分解過程中元素釋放的影響.pdf

1、凋落物分解是陸地生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)的重要過程，影響凋落物分解的因素很多，而林窗被認(rèn)為是影響森林更新的一個(gè)重要因素。高山森林林窗的形成會(huì)改變雪被分布、光照強(qiáng)度以及其它環(huán)境因素，可能對(duì)凋落物分解過程中元素釋放有著不同程度的影響。盡管關(guān)于凋落物中元素釋放的研究較多，但高山森林林窗對(duì)凋落物分解過程中元素釋放的影響機(jī)制尚不清楚。尤其是在全球變暖背景下，高山森林季節(jié)性凍融循環(huán)格局將發(fā)生改變，凋落物分解過程中元素對(duì)氣候變暖的響應(yīng)過程亟待深入研究。本文采

2、用凋落物網(wǎng)袋法，以川西高山森林6種代表性樹種康定柳、四川紅杉、岷江冷杉、高山杜鵑、紅樺和方枝柏凋落物為研究對(duì)象，于2012年11月至2014年10月之間進(jìn)行樣品埋設(shè)和動(dòng)態(tài)采樣，在每年雪被形成期、雪被覆蓋期、雪被融化期和生長(zhǎng)季節(jié)四個(gè)時(shí)期進(jìn)行樣品采集。根據(jù)高山森林林窗特有的作用特征，研究林窗在雪被覆蓋季節(jié)和生長(zhǎng)季節(jié)對(duì)凋落物分解過程中元素釋放的影響，以期為深入了解高山森林凋落物分解過程以及全球氣候變暖情景下林窗對(duì)高山森林生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)的影響

3、提供一定的理論依據(jù)。
　　研究結(jié)果表明，凋落物中N元素在第一年發(fā)生富集，在第二年則表現(xiàn)為釋放?？刀⑺拇t杉和方枝柏凋落物N富集率和釋放率均在林窗中心和林冠林窗最大。分解第一年所有物種凋落物P表現(xiàn)為釋放，四川紅杉、高山杜鵑和方枝柏凋落物P釋放率最大值出現(xiàn)在林窗中心和林冠林窗。第二年康定柳、岷江冷杉、高山杜鵑和方枝柏凋落物P表現(xiàn)為富集，康定柳和高山杜鵑凋落物P富集率以林窗中心最大。
　　在整個(gè)兩年的分解過程中，K含量表現(xiàn)出不

4、斷降低的趨勢(shì)，凋落物K釋放率表現(xiàn)出林窗中心和林冠林窗高于擴(kuò)展林窗和郁閉林下。除康定柳和四川紅杉凋落物外其他凋落物在第一年和第二年均表現(xiàn)為Na富集，且第一年富集率以林窗中心和林冠林窗最高，第二年則相反。所有物種凋落物在分解第一年和第二年均表現(xiàn)為Ca釋放，康定柳、岷江冷杉和紅樺凋落物在第一年的釋放率最大值出現(xiàn)在林窗中心和林冠林窗，第二年則出現(xiàn)在擴(kuò)展林窗和郁閉林下。除四川紅杉外其他凋落物第一年和第二年均表現(xiàn)為Mg釋放，凋落物Mg釋放率在擴(kuò)展林

5、窗和郁閉林下相對(duì)較大。
　　凋落物分解第一年，岷江冷杉、高山杜鵑和方枝柏凋落物發(fā)生Cu富集，其中高山杜鵑和方枝柏凋落物Cu富集率在林冠林窗最大。分解第二年所有物種凋落物表現(xiàn)為Cu釋放，康定柳、四川紅杉和高山杜鵑凋落物Cu釋放率在林窗中心和林冠林窗最大。所有物種凋落物在第一年和第二年均表現(xiàn)為Pb富集，凋落物Pb富集率以擴(kuò)展林窗和郁閉林下較大。凋落物中Cd元素在第一年表現(xiàn)為釋放，康定柳、紅樺和方枝柏凋落物Cd釋放率在林窗中心和林冠林窗

6、最大。第二年四川紅杉和岷江冷杉凋落物Cd富集率在擴(kuò)展林窗和郁閉林下最大。
　　綜上所述，川西高山森林林窗通過改變雪被和水熱條件的分布狀況進(jìn)而影響凋落物分解過程中元素釋放動(dòng)態(tài)。林窗中心和林冠林窗在雪被覆蓋季節(jié)和生長(zhǎng)季節(jié)均促進(jìn)康定柳和四川紅杉凋落物中N元素釋放，同時(shí)促進(jìn)所有物種凋落物K元素釋放。擴(kuò)展林窗和郁閉林下冬季頻繁的凍融循環(huán)和生長(zhǎng)季節(jié)適宜的水熱條件促進(jìn)了所有物種凋落物Na、Mg、Pb和Cd的釋放。這些結(jié)果表明氣候變暖情景下冬季雪