1、凋落物分解是森林生態(tài)系統(tǒng)最為關(guān)鍵的生態(tài)過程之一，對(duì)森林的生物地球化學(xué)循環(huán)起著重要的作用。凋落物是植被—土壤之間的聯(lián)系紐帶，同時(shí)，凋落物也能通過分解過程改善森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能。華西雨屏區(qū)是為我國(guó)降雨量最豐富的區(qū)域之一，也是四川省實(shí)施退耕還林的重點(diǎn)區(qū)域，在退耕還林后形成了大面積的人工林。本文以位于華西雨屏區(qū)(洪雅縣柳江鎮(zhèn))的5種植被恢復(fù)模式(慈竹林、光皮樺林、苦竹+光皮樺混交林、苦竹林、撐綠雜交竹林)為研究對(duì)象，針對(duì)其凋落物的特征及生態(tài)

2、功能進(jìn)行了研究。以期為該區(qū)域人工林的生物地球化學(xué)循環(huán)研究提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并從凋落物的生態(tài)功能的角度評(píng)價(jià)該區(qū)域退耕還林地的生態(tài)效益。主要研究?jī)?nèi)容包括幾種植被恢復(fù)模式凋落物的凋落動(dòng)態(tài)和分解動(dòng)態(tài)，凋落物及表層土壤的水源涵養(yǎng)功能，凋落物對(duì)土壤理化性質(zhì)、土壤微生物生物量和土壤酶活性、土壤碳庫(kù)、土壤呼吸的影響等。主要研究結(jié)果如下： 在幾種植被恢復(fù)模式中，凋落物蓄積量和年凋落量的大小順序均為撐綠雜交竹林>苦竹+光皮樺混交林>苦竹林>慈竹林

3、>光皮樺林。光皮樺林凋落量月動(dòng)態(tài)為單峰曲線，9月凋落量占年凋落量的48％。幾種竹林的凋落量在5月最大，其后趨于平穩(wěn)。凋落量主要還受自身生物節(jié)律的支配，與氣溫和降雨量沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。 運(yùn)用凋落袋法研究了幾種植被恢復(fù)模式凋落物的分解動(dòng)態(tài)。結(jié)果表明，光皮樺林的分解速率最快；竹林分解速率的大小關(guān)系為：慈竹林>苦竹林>雜交竹林。幾種林地凋落物在經(jīng)過330d的分解后，質(zhì)量損失率均沒有超過50％，光皮樺林達(dá)到了46.2％，而雜交竹林僅為3

4、0.6％。凋落物質(zhì)量損失率與降雨量有明顯的回歸關(guān)系。幾種林地凋落物的分解動(dòng)態(tài)符合Olson模型，根據(jù)模型推算出幾種植被恢復(fù)模式凋落物分解95％所需時(shí)間在4～7a之間。光皮樺林和混交林的分解速率較快，可能是其凋落物中初始N濃度較高和初始C/N較小所致。幾種林地凋落物C在分解40d后基本都表現(xiàn)為凈釋放。不同林地凋落物的N濃度變化幾乎均呈現(xiàn)出淋溶—累積—釋放的規(guī)律。凋落物的P、Ca濃度波動(dòng)都較小，而K、Mg濃度在系統(tǒng)中的流動(dòng)性大。作為凋落物分

5、解的預(yù)測(cè)指標(biāo)，C/N優(yōu)于木質(zhì)素/N。 對(duì)凋落物及表層土壤的水源涵養(yǎng)功能的研究結(jié)果表明：葉凋落物持水量的大小關(guān)系為：慈竹林>混交林>苦竹林>雜交竹林，光皮樺林的持水量介于慈竹林和混交林之間。幾種葉凋落物持水量與浸泡時(shí)間的關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)的模型，持水速率與浸泡時(shí)間的關(guān)系符合冪函數(shù)的模型。 通過野外原位實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究了凋落物對(duì)土壤理化性質(zhì)、微生物生物量和土壤酶活性以及碳庫(kù)的影響，野外實(shí)驗(yàn)采用凋落袋法，

6、室內(nèi)試驗(yàn)控制光照、溫度、濕度等環(huán)境因子。研究結(jié)果表明，土壤的水分—物理性質(zhì)的變化較小，可能原因是實(shí)驗(yàn)周期較短。5種林地土壤的pH值范圍在4.12～5.42之間。3種竹林凋落物分解會(huì)造成pH值的降低，但并沒有表現(xiàn)出隨凋落袋放置時(shí)間(分解時(shí)間)加長(zhǎng)，而pH值變化增大的趨勢(shì)?？傮w而言，凋落物會(huì)提高土壤全N含量。NO3--N、NH4+-N、堿解N和水溶性N等有效態(tài)N是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因子。研究表明，野外實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)均證明了凋落物會(huì)增加土

7、壤堿解N和水溶性N含量，因此，在研究區(qū)域，堿解N和水溶性N可能是更好地研究林地凋落物對(duì)土壤有效N影響的指標(biāo)。凋落物分解會(huì)增加幾種林地的土壤有效P含量。野外實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)均表明，慈竹林、光皮樺林、混交林和苦竹林的凋落物對(duì)土壤速效K含量有正效應(yīng)。 凋落物的存在均會(huì)增加幾種林地土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤微生物生物量氮(MBN)和土壤酶活性。光皮樺林和混交林凋落物的C/N較小，分解速率較大，故凋落物對(duì)土壤微生物生物量影響也大。幾

8、種竹林凋落物對(duì)土壤酶活性的影響較大，在華西雨屏區(qū)的幾種竹林中，凋落物對(duì)土壤蔗糖酶、過氧化氫酶、多酚氧化酶、脲酶活性的影響大小與凋落物的分解速率基本一致；而纖維素酶和酸性磷酸酶的活性同凋落物分解速率沒有很好地吻合。 竹林的有機(jī)碳總量和易氧化碳含量均高于光皮樺林和混交林。室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加凋落物會(huì)增加土壤有機(jī)碳、易氧化碳、水溶性碳和溶解性碳。將不同林地凋落物對(duì)土壤碳庫(kù)的影響程度進(jìn)行比較，混交林優(yōu)于其它幾種林地。 采用

9、動(dòng)態(tài)密閉氣室紅外CO2分析法(IRGA)對(duì)幾種植被恢復(fù)模式凋落物對(duì)土壤呼吸的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，5種林地的土壤呼吸速率的日變化均表現(xiàn)為單峰曲線，在8:00-10:00的土壤呼吸速率最低，在14:00-16:00達(dá)到最大。5種林地土壤呼吸速率的觀測(cè)值均在8月最大，到10月中旬急劇下降。從7月開始，5種林地均表現(xiàn)為凋落物增加了土壤呼吸速率。慈竹林凋落物對(duì)土壤呼吸的貢獻(xiàn)最大，而苦竹林和雜交竹林凋落物的貢獻(xiàn)較小。土壤呼吸與地表溫度的關(guān)系基