不同厚度毛竹林凋落葉分解及其對(duì)土壤表層碳庫(kù)的影響.pdf

1、凋落物分解是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)不可或缺的環(huán)節(jié)，分解影響著土壤碳儲(chǔ)量、有機(jī)養(yǎng)分礦化、無(wú)機(jī)養(yǎng)分含量變化以及碳平衡的形成，是維持森林生態(tài)系統(tǒng)功能的重要過(guò)程之一。森林土壤碳庫(kù)儲(chǔ)存了全球土壤總碳庫(kù)碳儲(chǔ)量的40％，每年通過(guò)凋落物分解歸還到土壤的有機(jī)碳約為50Gt。而全球每年因凋落物分解（包括根系凋落物分解）而釋放的CO2量約為68PgCa-1(Pg=1015g)，約占全球年總碳流通量的70％。同時(shí)，研究認(rèn)為凋落物質(zhì)量的累積促進(jìn)土壤碳的釋

2、放，不利于土壤碳的穩(wěn)定，據(jù)估計(jì)凋落物量每增加30％，大氣中二氧化碳濃度就上升150ppm，土壤中的碳就釋放0.6tC·ha-1·yr-1。
　　 毛竹(Phyllostachyspubescens)是中國(guó)竹林中分布范圍最廣、面積最大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的竹種，具有適生性廣和生長(zhǎng)更新快等優(yōu)點(diǎn)。本文采用凋落物網(wǎng)袋法，對(duì)不同厚度毛竹林凋落葉分解動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究，主要包括凋落葉的基質(zhì)質(zhì)量、分解速率、微生物數(shù)量類群組成、養(yǎng)分歸還等方面。擬揭示不同

3、厚度毛竹林凋落葉分解動(dòng)態(tài)及其對(duì)表層(0-10cm)土壤碳庫(kù)的影響，為毛竹林碳循環(huán)研究提供重要的參考，進(jìn)而為科學(xué)經(jīng)營(yíng)毛竹林提供理論支撐。
　　 本研究于2012年3月至2013年3月期間采用凋落物網(wǎng)袋法對(duì)不同厚度毛竹林凋落葉分解動(dòng)態(tài)及分解對(duì)表層(0-10cm)土壤碳庫(kù)的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:
　　 (1)不同厚度毛竹林凋落葉經(jīng)過(guò)365d的分解，干重剩余率結(jié)果如下，從大到小依次為:T30(49.64％)＞T60(46.7

4、1％)＞T90(43.61％)，厚度最大的凋落葉T90分解的最快，三種凋落葉處理間分解速率差異不顯著，分解模式類似。結(jié)果顯示凋落葉厚度的累積促進(jìn)了凋落葉的分解。不同處理毛竹林凋落葉分解常數(shù)分別為:0.13(T30)，0.15(T60)和0.17(T90)。
　　 (2)毛竹林凋落葉分解速率與N、P均有相關(guān)性，N含量與凋落葉分解速率呈正相關(guān)。P含量與干重剩余率呈負(fù)二項(xiàng)式回歸關(guān)系，其中在起始階段，P含量與分解速率呈負(fù)相關(guān)，上升到一定

5、階段后，與凋落葉分解速率呈正相關(guān)。C/N比，C/P比，N/P比與分解速率間呈現(xiàn)出不同的相關(guān)關(guān)系。分解速率與毛竹林凋落葉的C/N比呈負(fù)相關(guān)，與C/P比變化呈負(fù)的二項(xiàng)式回歸關(guān)系，在分解起始階段，C/P比與凋落葉分解速率呈正相關(guān)，到一定階段后，與凋落葉的分解呈負(fù)相關(guān)。N/P比與C/P變化趨勢(shì)類似，呈負(fù)的二項(xiàng)式回歸關(guān)系。
　　 (3)分解過(guò)程中各種養(yǎng)分元素歸還模式各有其特點(diǎn)，到365d時(shí)，K、Mg、Fe、Cu、Zn表現(xiàn)為養(yǎng)分的固持，Ca

6、表現(xiàn)為釋放。此外，K、Ca、Mg、Fe、Cu含量在分解過(guò)程中的變化趨勢(shì)三種處理間基本一致，而Zn元素T30和T60、T90的變化存在顯著差異(P＜0.05)。
　　 (4)細(xì)菌是毛竹林凋落葉分解過(guò)程中的主導(dǎo)者，細(xì)菌數(shù)量的變化與分解后干重剩余率呈現(xiàn)顯著或者極顯著的相關(guān)性。此外，分解過(guò)程中各個(gè)類群微生物的數(shù)量具有明顯的季節(jié)性差異。其中細(xì)菌，真菌和微生物總數(shù)的峰值均出現(xiàn)在分解的100d（7月），放線菌的峰值出現(xiàn)在分解的235d（11月

7、）。300d（1月）時(shí)細(xì)菌、真菌、放線菌以及微生物總數(shù)到達(dá)整個(gè)分解過(guò)程的谷值狀態(tài)。
　　 (5)厚度較大的毛竹林凋落葉分解速率較快。而凋落物厚度累積導(dǎo)致的較快分解在一定時(shí)期內(nèi)（約為本研究的0-235d）不利于其表層土壤總有機(jī)碳的累積，而隨著分解的進(jìn)行不同厚度凋落葉分解對(duì)表土層總有機(jī)碳含量的影響逐漸減小。
　　 (6)毛竹林凋落葉分解過(guò)程中表層土壤活性有機(jī)碳與土壤總有機(jī)碳以及土壤C/N比呈現(xiàn)顯著或者極顯著的關(guān)系;其中，輕組