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文檔簡(jiǎn)介
1、森林地下過(guò)程研究是當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。丘陵山區(qū)人工林林下植物大量根系生長(zhǎng)于凋落物中是一種較為常見(jiàn)的現(xiàn)象。在森林生態(tài)系統(tǒng)中,植物體內(nèi)的養(yǎng)分主要以凋落物的形式分解歸還到土壤,又通過(guò)根系的吸收作用重新回到植物體中,正是二者的共同作用聯(lián)通了整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。但對(duì)于植物的根系是如何影響凋落物的分解,凋落物的分解又是怎樣誘導(dǎo)根系的生長(zhǎng)和發(fā)育還知之甚少。
本研究一方面選取濕地松(Pinus elliottii)和
2、楓香(Liquidambar formosana)凋落葉為對(duì)象,采用凋落物尼龍網(wǎng)分解袋法,通過(guò)控制有和無(wú)林下植物檵木(Loropetalum chinense)根系參與分解的兩種處理,定期測(cè)定分析凋落物的重量衰減以及有機(jī)碳、氮磷元素含量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,剖析林下植物根系生長(zhǎng)影響凋落物分解的機(jī)制。另一方面,以林下植物檵木為對(duì)象,開(kāi)展凋落物加倍+正常供水、凋落物加倍+供水減半、去除凋落物+正常供水、去除凋落物+供水減半四種處理,定期測(cè)定凋落物
3、層和土壤層檵木根系生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)、有效氮磷供應(yīng)狀態(tài),揭示凋落物分解對(duì)根系生長(zhǎng)的作用?;谝陨蟽蓚€(gè)試驗(yàn),探討林下植物根系生長(zhǎng)和凋落物分解的相互作用及其機(jī)制,為人工林的林下植被和凋落物管理提供科學(xué)依據(jù),推動(dòng)森林地下生態(tài)學(xué)的發(fā)展和提高人工林的經(jīng)營(yíng)和管理水平。
主要結(jié)果和結(jié)論如下:
?。?)檵木根系的參與對(duì)楓香凋落葉的分解有顯著的促進(jìn)作用,但主要表現(xiàn)在分解前期,而對(duì)中、后期的影響較小。作用機(jī)制可能是在分解前期根系為其共生微生物提供了
4、所需的氮源,微生物活躍程度增高,加快了凋落物重量衰減,碳、氮和磷的釋放速率。而檵木根系的參與對(duì)濕地松凋落物的分解無(wú)顯著作用,且表現(xiàn)出一定的抑制能力??赡芘c濕地松凋落葉氮含量較低,碳/氮比較高,對(duì)提高根系共生微生物的活躍不利有關(guān)。因此,整個(gè)分解過(guò)程有根系的參與雖然使凋落物有機(jī)碳、全磷的釋放變緩,但對(duì)于重量衰減、氮素動(dòng)態(tài)無(wú)顯著影響。
?。?)無(wú)論是楓香還是濕地松凋落葉,根系參與分解雖然會(huì)使其有機(jī)碳、全氮和全磷含量的變化加快或者減慢,
5、但并不會(huì)對(duì)分解過(guò)程中凋落物碳:氮:磷化學(xué)計(jì)量比的動(dòng)態(tài)變化造成影響。較好地支持了凋落物分解趨于同質(zhì)化的理論。
?。?)凋落物輸入顯著促進(jìn)林下植物根系在凋落物層中的分化,但降低其在土壤中的生長(zhǎng),且水分添加會(huì)加劇這種變化。這是因?yàn)椋噍^于土壤,凋落物自身更容易釋放出大量的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮,而水分的添加又會(huì)顯著提高凋落物中礦質(zhì)氮的含量,從而誘導(dǎo)根系的大量生長(zhǎng)。
(4)凋落物的輸入促進(jìn)了植物吸收根的分化生長(zhǎng),抑制貯藏根的生長(zhǎng),而水
6、分的添加則促進(jìn)了運(yùn)輸根和貯藏根的分化生長(zhǎng)。而在凋落物和水分同時(shí)供應(yīng)條件下,植物會(huì)減少對(duì)運(yùn)輸根和貯藏根的投入,而分化產(chǎn)生更多的吸收根。推斷,植物根系會(huì)根據(jù)外界水分和養(yǎng)分環(huán)境的改變,根系生長(zhǎng)分化的響應(yīng)模式有別。
綜上所述,在丘陵紅壤人工林中,有許多因素共同控制著林下植物根系生長(zhǎng)和凋落葉分解的相互作用。整體上可以推斷,林下植物根系生長(zhǎng)對(duì)凋落物分解的作用不如凋落物自身化學(xué)計(jì)量比的控制能力。但根系的參與會(huì)通過(guò)加快凋落物有機(jī)碳、氮和磷的釋
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