中亚热带森林细根分解动态及影响因素

摘要

细根分解的研究是准确估计细根生产和周转的关键，并有利于深入认识森林生态系统生物地球化学循环。随着全球碳循环研究的开展和对森林生态系统研究的深入，细根分解受到生态学界的普遍关注，成为森林碳循环研究热点之一。目前细根分解研究主要集中于热带、温带林，而对亚热带特别是中亚热带常绿阔叶林细根分解研究较少。本文以福建建瓯万木林自然保护区内7种天然林(米槠、细柄阿丁枫、观光木、罗浮栲、浙江桂、马尾松、木荷)和杉木人工林细根为研究对象，将米槠、杉木细根分成0-1mm、1-2mm、2-4Mm三个径级，其余树种细根分成0-1mm、1-2mm两个径级，采用网袋法和砂滤管法，对不同林木细根分解动态及分解过程中的C、养分和化学组分的变化进行为期两年(2002～2004)的研究。这对进一步拓展我国森林细根研究，深入分析细根在森林C循环中的作用有所裨益，并可为我国亚热带森林C循环模型的建立提供重要依据。本文主要得到以下结论： 1.无论是网袋法和砂滤管法，各林木细根分解均表现出前期分解快、后期分解较慢的特点，这与不同分解阶段细根化学组分变化有关。通过化学组分分析表明，前期快速的分解主要是由于可萃取物的迅速淋溶损失，而后期分解则主要以酸不溶性物质等难分解的物质为主。 2.网袋法中针叶树(杉木、马尾松)细根年干重失重率变化范围(从最小的2～4 mm径级杉木细根38.2％到最大的1～2 mm径级马尾松细根65.5％)，落入阔叶树(米槠、细柄阿丁枫、观光木、罗浮栲、浙江桂、木荷)细根年干重失重率变化范围内(从最小的0～1 mm径级浙江桂细根的32.8％到最大的1～2 mm径级米槠细根的80.7％)；砂滤管法中针叶树细根最小的年干重失重率0～1 mm径级杉木细根21.5％，与阔叶树细根最小的年千重失重率0～l1mm径级木荷细根的27.0％没有显著差异，最大的1～2 mm径级马尾松细根年干重失重率27.8％小于米槠细根的分解速率。这表明植物的生活型不能很好的预测细根分解的快慢。 3.同一林木细根内不同径级分解速率与径级大小关系不同。网袋法中米槠三个径级细根中1～2 mm径级细根失重率最高，0～1mm径级次之，2～4 mm最低，杉木和木荷细根中径级越小失重率越高，而浙江桂和马尾松细根径级越大失重率越高，罗浮栲、观光木和细柄阿丁枫细根不同径级分解快慢则差异不明显。采用砂滤管法研究得到同一树种不同径级细根干重损失率没有显著差异。这表明细根径级大小不能较好地预测细根分解的快慢。 4.通过网袋法和砂滤管法的比较研究得出，网袋法细根干重失重率大于或等于砂滤管法。这可能由于砂滤管屏蔽了土壤动物的作用并在管内形成有别于管外的不利于细根分解的微环境。 5.网袋法中细根分解干重失重率与底物质量指标中的P、K等元素初始浓度有显著正相关关系，与初始酸不溶性组分浓度、酸不溶性组分/P比、C/P比成显著负相关：砂滤管法中细根分解干重失重率也与底物初始P、K浓度成极显著正相关，与初始C/P比和酸不溶性物质/P比成显著负相关，但与初始N浓度及C/N比没有显著相关关系。因而，细根初始P、K浓度和初始酸不溶性物质浓度成为影响本研究区域细根分解速率的主要因素之一。 6.网袋法细根分解中，K、Mg从分解一开始就淋溶释放，而不同细根N、P的释放格局有所不同。不同细根分解过程中N、P的养分动态主要呈现富集-释放的格局，但也存在始终净富集和净释放的格局。通过分析表明，干重损失速率，初始P、K养分浓度和C的质量(如酸不溶性物质浓度)是影响细根分解中养分释放速率的主要因素。 7.应用网袋法对杉木、米槠细根及两树种细根混合样分解进行研究，发现杉木和米槠细根在各自林分中分解其干重失重率、养分释放速率均高于混合细根在杉小林内的分解，表明杉木和米槠细根混合分解中存在拈抗作用。

目录

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摘要

中文文摘

第1章引言

1.1林木细根分解研究意义

1.2林木细根分解研究进展

1.2.1林木细根研究意义

1.2.2林木细根研究历史

1.2.3林木细根分解过程

1.2.4影响林木细根分解的因子

1.2.5细根混合分解研究

1.2.6细根分解研究方法

1.3林木细根分解研究存在的问题

1.4研究目标、研究内容

1.4.1研究目标

1.4.2研究内容

参考文献：

第2章试验地概况与研究方法

2.1试验地概况

2.2研究方法

2.2.1采样

2.2.2实验设计

2.2.3化学分析方法

2.2.4统计分析方法

参考文献：

第3章网袋法细根分解动态

3.1结果和分析

3.1.1细根底物初始化学性质

3.1.2细根分解干重失重

3.1.3细根分解养分动态

3.1.4细根分解化学组分动态

3.1.5细根分解中C/N比动态

3.1.6细根分解中C/P比动态

3.2讨论

3.2.1细根分解干重失重

3.2.2细根分解干重失重的影响因素

3.2.3细根分解养分释放及其影响因素

参考文献：

第4章砂滤管法细根分解失重动态

4.1结果与分析

4.1.1细根分解干重失重

4.1.2与网袋法细根分解干重失重的比较

4.2讨论

4.2.1细根分解干重失重

4.2.2与网袋法细根分解干重失重的比较

参考文献：

第5章米槠和杉木细根的混合分解

5.1结果和分析

5.1.1杉木和米槠细根分解干重失重动态

5.1.2杉木和米槠细根分解过程中N、P、K养分浓度动态

5.1.3混合分解的干重和养分残留率预测值与实测值比较

5.2讨论

参考文献：

第6章研究主要结论与展望

6.1主要结论

6.2创新点

6.3展望

参考文献：

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历