裸露与沙埋对极端干旱区凋落物分解和养分释放的影响

为了评估沙漠公路防护林林带裸露与沙埋处理下的凋落物分解和养分动态特征,以梭梭(Haloxylon ammodendron)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)同化枝、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)叶凋落物为研究对象,用凋落物分解袋法进行分解试验。结果表明:(1)3种凋落物的质量损失在2种处理下均存在显著差异,沙埋处理下凋落物质量损失大于裸露处理,至分解试验结束,裸露处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为7%、6.8%、18.1%;沙埋处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为23.7%、9.7%、21.9%;(2)分解过程中,2种处理下凋落物C、N、P含量变化不太一致,梭梭与乔木状沙拐枣同化枝的N与P含量均呈净富集状态,而C含量则呈现净释放状态;多枝柽柳叶的N和P含量分别呈净富集、净释放状态,C含量为富集-释放状态;(3)分解速率k值与相关因素分析表明,凋落物初始N、P、C:N与C:P含量对分解速率影响显著(P<0.01)。这些结果说明,在极端干旱区,沙埋对凋落物的分解过程有显著的积极影响。

塔里木沙漠公路防护林地表凋落物分解对施肥的响应

为探讨沙漠公路防护林地表凋落物的分解速率和养分释放动态对施肥的响应,采用凋落物分解袋法,对塔里木沙漠公路防护林地乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)同化枝、梭梭(Haloxylon ammodendron)同化枝和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)枝凋落物在施肥处理下的分解及养分释放特征进行研究。结果表明:经过420d的分解,3种凋落物质量残留率在对照(不施肥)、施用氮肥、施用磷钾复合肥处理间存在显著性差异(P<0.05)。乔木状沙拐枣同化枝、梭梭同化枝和多枝柽柳枝在对照处理下的质量残留率分别为56.95%、31.32%和50.24%。施肥处理下3种凋落物均呈现出梭梭同化枝分解速率最快,多枝柽柳枝次之,乔木状沙拐枣同化枝分解最慢。施用磷钾复合肥极显著提高了3种凋落物的分解速率(P<0.01);施用氮肥则促进多枝柽柳枝的分解,抑制乔木状沙拐枣和梭梭同化枝的分解。凋落物分解过程中,对照组3种植物凋落物的C、N、P和K元素均呈现净释放状态;施肥后凋落物的N、P和K元素呈现出富集-释放的模式。凋落物初始P含量和C/N、C/P比值是分解初期的主导因素,初始K、木质素、纤维素含量和C/N、木质素/N比值是分解后期的主要控制因素。研究表明,施肥显著影响沙漠公路防护林地表凋落物的分解,增加防护林地表凋落物的养分归还量,延后养分释放的时间,改善塔里木沙漠公路防护林地的土壤肥力。凋落物初始C/N比值是预测塔里木沙漠凋落物分解的重要因素,且不同分解时期影响凋落物分解的初始化学组成有所差异。

重组竹燃烧后的顺纹抗压性能检测

为探究重组竹燃烧后的抗压性能,在不同受火方式下燃烧不同时间,测试燃烧后试件的炭化深度和顺纹抗压强度。结果表明:随着受火面积增加、受火时间延长,试件的炭化层加深、质量损失率增大,顺纹抗压强度逐渐降低,但在燃烧45min时,重组竹仍能保持44MPa的顺纹抗压强度;四面受火比三面受火试件的顺纹抗压强度损失量大。

氮添加对典型阔叶红松林凋落叶分解及养分释放的影响

为探索氮添加对原始阔叶红松林凋落叶分解及养分动态的影响,以红松、枫桦、水曲柳及3个树种混合凋落叶为研究对象,采用凋落物袋法,进行了2年的分解试验。施N水平分别为N0(0 kg/(hm^2·a))、N1(30 kg/(hm^2·a))、N2(60 kg/(hm^2·a))和N3(120 kg/(hm^2·a))。结果表明:施N对混合凋落叶分解影响显著(P<0.05)。凋落叶质量残留率与其基质N含量呈显著负相关,与碳含量及C/N比均为显著正相关。施N促进凋落叶N含量升高,凋落叶P含量受时间和N处理交互作用影响显著。施N促进水曲柳凋落叶N、P释放,抑制红松、枫桦和混合凋落叶N、P释放。N3处理抑制红松凋落叶C释放,促进水曲柳凋落叶C释放,N1处理促进水曲柳与混合凋落叶C释放。说明N处理能够调节养分释放模式,并对森林生态系统C及养分循环有显著调控作用。

不同水分条件下杨树-玉米复合系统凋落物分解特性

为探讨水分变化对农林复合生态系统凋落物分解特性的影响,以河西走廊杨树(Populus)-玉米(Zea mays)凋落物为研究对象,设置正常水分(9200 m(3)/hm^(2),对照),轻度干旱胁迫(减少15%,7800 m(3)/hm^(2)),中度干旱胁迫(减少30%,6400 m(3)/hm^(2))3种不同水分处理条件,采用分解袋法研究了不同水分条件下杨树叶和玉米秸秆的质量残留率、分解速率和养分含量变化特征。结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,两种凋落物的质量残留率均增加,而分解速率降低。经过164 d的分解后,杨树叶和玉米秸秆的质量残留率分别为70.43%—77.49%、63.55%—68.29%。分析表明:水分和时间对各类型凋落物的质量残留率均有极显著的影响(P<0.001),但二者的交互作用不显著(P>0.05);干旱胁迫显著降低了玉米秸秆的分解速率,但杨树叶的分解速率却只是在中度干旱胁迫下显著降低(P<0.05)。对于不同类型凋落物而言,分解速率表现为玉米秸秆>杨树叶。(2)两种类型凋落物的氮(N)残留率在分解过程中表现为降低的趋势,但随着干旱程度的加大,N的残留率增加,表明水分抑制了N的释放过程。分解164d后,同一类型凋落物不同水分条件下的N残留率均存在显著差异。对于同一水分条件下不同凋落物而言,玉米秸秆的N残留率最低,而杨树叶最高。总的来说,水分降低对干旱区农林复合系统内凋落物的分解和氮元素含量具有显著的抑制作用。

半干旱草地不同植物枯落物分解对放牧和封育的响应

为探究放牧和封育对半干旱草地植物枯落物分解的影响,选取赖草、牛枝子及其混合物为研究对象,调查了不同网孔分解袋中宁夏半干旱草地植物枯落物分解特征及对放牧和封育的响应规律。结果表明:(1)放牧样地250目网孔中,枯落物质量残留率表现为牛枝子显著高于赖草和混合物(P<0.05),而在放牧样地30目网孔、封育样地2种网孔中,枯落物质量残留率均表现为3种枯落物间无显著差异。(2)250目网孔中,放牧和封育样地枯落物分解衰减常数均表现为混合物显著高于牛枝子,而赖草居中;并且,牛枝子枯落物分解衰减常数表现为封育样地显著高于放牧样地。30目网孔中,放牧和封育样地枯落物分解衰减常数均表现为赖草、混合物显著高于牛枝子(P<0.05);并且,牛枝子枯落物分解衰减常数表现为封育样地显著高于放牧样地(P<0.05)。(3)在放牧样地,仅牛枝子枯落物Rm表现为30目显著低于250目网孔(P<0.05),k表现为30目显著高于250目网孔(P<0.05);土壤动物对枯落物分解的贡献率表现为混合物显著低于牛枝子,赖草居中(P<0.05)。而在封育样地,仅牛枝子枯落物k表现为30目显著高于250目网孔(P<0.05);土壤动物对枯落物分解的贡献率表现为混合物和牛枝子均显著高于赖草,且混合枯落物的土壤动物贡献率表现为封育样地显著高于放牧样地(P<0.05)。(4)枯落物残留率与其初始N、P、木质素/N、C/P呈显著相关性(P<0.05);枯落物分解衰减常数与其初始N、P、木质素、N/P、C/P和木质素/P间均呈显著相关性(P<0.05)。研究表明,植物种类组成显著影响枯落物的残留率和分解衰减常数。放牧与封育管理通过影响网孔中土壤动物分布来调控半干旱区草地植物枯落物的分解,而且封育管理更有利于促进土壤动物对低质量枯落物(牛枝子)的分解。

早春类短命植物多被银莲花分解动态

以早春类短命植物多被银莲花(Anemone raddeana)为研究对象,利用分解袋埋藏法研究多被银莲花分解过程中的质量残留率、分解速率及周转时间,为深入研究多被银莲花等早春植物养分循环奠定基础.结果发现:多被银莲花凋落物质量随分解时间的推移显著下降,分解初期(10 d)平均质量残留率在10%左右;分解30 d,多被银莲花凋落物质量损失率达到最大;在3种林分中,质量残留率总体上表现为阔叶红松林>白桦林>落叶阔叶混交林.分解30 d,多被银莲花在阔叶红松林中的平均质量残留率为56%,分别为白桦林(47%)和落叶阔叶混交林(37%)的1.2和1.5倍.多被银莲花平均分解速率为0.030 g/(g·d),在落叶阔叶混交林中分解速率最高(0.033 g/(g·d)).分解50%平均需要23 d,在3种林分中表现为落叶阔叶混交林(21 d)<阔叶红松林(22 d)<白桦林(27 d);平均周转时间为101 d,在白桦林中周转时间最长(115 d),落叶阔叶混交林中最短(91 d).多被银莲花分解速率与土壤温度呈显著正相关关系.

有机组分对凋落物分解酸抑制效应的影响

[目的]酸沉降极大地影响了森林生态系统的物质循环过程,而森林凋落物作为联系该系统养分物质循环的纽带,其分解速率也直接受大气酸沉降影响。以处于不同分解时期的香樟凋落叶片作为分解底物,分析香樟人工林各凋落物层对不同梯度酸沉降的响应。[方法]选取亚热带地区生态优势树种香樟凋落叶作为分解材料,采用野外原位网袋分解法,在不同取样时期分析分解动态。[结果]与对照相比,酸处理(pH4.8、pH4.0)抑制了各层[未分解层(N)、上分解层(U)和下分解层(L)]的凋落物分解,在L层表现为随着酸度增加,抑制分解效应增强,然而在N层和U层却相反(强酸引起的分解较弱酸更快),这可能是由于强酸能够促进纤维素含量较高的叶片分解,所引起的酸解效应部分抵消酸对分解者活性的抑制;不同凋落物层之间质量损失结果为N>U>L,未分解层和上分解层中易分解成分(糖类、可溶性化合物)较多,纤维素含量相对较高,而下分解层中木质素等难分解成分比例升高,导致分解速率下降;微生物呼吸速率、纤维素木质素分解酶等指标对酸处理及凋落物各分解层的响应基本与质量损失情况表现一致。[结论]酸沉降对凋落物分解有一定的抑制作用,但这种抑制效应在凋落物各分解层表现不同,其抑制程度依赖于各分解层凋落物有机组分的成分含量。

UV-B辐射对干旱荒漠区红砂和珍珠灌丛凋落物分解的影响

【目的】探究UV-B辐射对干旱荒漠区凋落物分解和养分循环的影响。【方法】采用分解袋法对干旱荒漠区红砂和珍珠凋落物在自然光照和UV-B辐射滤减两种辐射环境下的分解速率和养分释放情况进行了研究。【结果】荒漠灌丛凋落物的分解因分解时间、物种和UV-B辐射强度不同而各异,随着分解时间的增加,红砂和珍珠两种凋落物的质量残留率均降低,分解12个月后,UV-B辐射滤减处理下红砂和珍珠凋落物的质量残留率比自然光照分别高7.22%和2.74%。红砂凋落物在自然光照下的分解速率显著高于UV-B辐射滤减处理,而珍珠凋落物的差异性不显著。两种辐射条件下,两种凋落物的碳和氮含量随着分解时间的增加均呈现下降趋势,而磷含量则呈增加趋势。随着分解时间的增加,两种凋落物在自然环境和UV-B辐射滤减处理下,碳、氮和磷元素均表现为释放状态,但分解12个月后,红砂凋落物的碳、氮和磷在自然光照下的释放率高于UV-B辐射滤减处理;而珍珠凋落物的碳、氮和磷则在UV-B辐射滤减处理下较高,且碳和磷元素释放率均与自然光照下的存在显著差异。【结论】全球气候变化背景下UV-B辐射变化会改变荒漠灌丛的分解过程,UV-B辐射滤减抑制了红砂凋落物的分解速率和碳元素的释放,而对珍珠凋落物碳元素和氮元素的释放有促进作用。

神农架不同海拔典型森林凋落物的分解特征

采用凋落物分解袋法，研究了神农架不同海拔3种典型森林凋落物的分解动态．结果表明：依据分解速率，常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和落叶阔叶林3种典型森林凋落物的分解过程明显分为两个阶段，前期（0～360d）凋落物的质量损失率为后期（361～720d）的2．62～4．08倍，前期的分解速率分别为后期的2．71、1．72和2．69倍．凋落物分解95％所需的时间分别为3．84、4．54和4．16a．分解后期凋落物的分解速率与C／N及N、半纤维素、纤维素、木质素含量均呈显著相关关系．