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4种落叶松人工林凋落物分解与养分释放动态特征

2024-07-16分类号:S714

【作者】赵继德   杨雨春   申方圆   孟俊   杨立学
【部门】东北林业大学林学院  东北林业大学国家林业草原东北乡土树种工程技术研究中心  东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室  吉林省林业科学研究院  东华(安徽)生态规划院有限公司  
【摘要】【目的】研究落叶松属不同树种凋落物分解及养分释放动态特征,揭示凋落物分解与养分释放规律,对深入探究森林生态系统物质循环过程意义重大,为落叶松人工林的经营管理提供科学依据。【方法】以同一生境下4种40年生的落叶松人工林(兴安落叶松、华北落叶松、日本落叶松和长白落叶松)为研究对象,采用凋落物网袋法进行分解实验。基于不同分解阶段,称量凋落物残留质量,测定凋落物中主要元素(C、N和P)和难降解成分(木质素、纤维素和缩合单宁)的含量,进而计算凋落物整体残留率、各分解阶段的质量损失率和养分释放率,建立Olson指数分解模型,分析树种间的差异。Pearson相关性分析和主成分分析分别明确凋落物质量损失率与初始基质质量和养分释放率的关系。【结果】分解到90 d,日本落叶松林凋落物质量损失率显著高于华北落叶松林(P<0.05),质量损失贡献率最大,且其木质素和纤维素释放率显著高于长白落叶松林(P<0.05)。凋落物质量损失率与初始C∶N比值呈显著负相关。分解90~360 d,华北落叶松林凋落物质量损失率最高,质量损失贡献率最大,且其木质素释放率显著高于长白落叶松林(P<0.05)。凋落物质量损失率与初始木质素含量和Lignin∶N比值呈极显著负相关,与N和木质素释放率呈较强正相关。分解360~450 d,长白落叶松林凋落物P和木质素释放率最高,缩合单宁释放率最低。兴安落叶松林凋落物纤维素和缩合单宁释放率显著高于其他3个树种(P<0.05)。凋落物质量损失率与C和纤维素释放率呈较强正相关,与P释放率呈较强负相关。4种落叶松人工林凋落物C、N元素、木质素和缩合单宁呈直接释放模式;P元素呈淋溶-富集-释放模式;纤维素呈淋溶-富集模式。【结论】凋落物初始N、木质素含量和C∶N比值及难降解成分释放率是影响其分解的重要因素。兴安落叶松林凋落物分解最快,加快了养分循环,而华北落叶松林凋落物分解最慢,减缓了养分循环。这对落叶松属不同树种人工林的经营管理具有重要意义。
【关键词】落叶松属  人工林  凋落物分解  养分释放
【基金】中央财政林业科技推广示范项目(黑[2024]TG02号);; 中青年科技创新创业卓越人才项目(20230508006RC);; 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572019CP16)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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