中亚热带四种树种凋落叶分解对碳氮磷调控的响应

摘要

凋落物作为分解者的物质和能量的来源,在生态系统养分循环的过程中发挥着重要的作用。本文以湿地松(Pinus elliottii)林、马尾松(Pinusmassoniana)林、针阔混交林、常绿阔叶林的代表性树种为研究对象,采取尼龙网袋法,开展中亚热带不同树种凋落叶分解对碳氮磷调控响应的原位模拟研究,旨在理解凋落物养分归还的基本规律,及其对N沉降等全球变化的响应机制,从而为森林的经营管理提供科学依据。主要结论如下:
　　 (1)氮磷添加对湿地松凋落叶原位分解试验的结果表明:N添加([N])提高分解过程中凋落叶N浓度,N含量表现为分解前期积累、后期释放；P添加([P])提高分解过程中凋落叶P浓度,P含量持续积累；N和P同时添加([N+P])提高N和P浓度,分解前期N、P含量积累,后期释放；而不同处理的C含量均表现为释放。N、P添加对湿地松针叶分解速率和养分释放过程存在耦合作用。
　　 (2)碳氮磷添加对马尾松和苦槠(Castanopsis sclerophplla)凋落叶原位分解试验的结果表明:从整个分解过程来看,C添加([C])对马尾松凋落叶C浓度影响不显著,但可以提高阔叶林苦槠凋落叶C浓度；[N]可以明显提高马尾松林凋落叶N浓度,但对苦槠凋落叶N浓度表现影响不显著:[P]可明显提高马尾松和阔叶林凋落叶P的浓度,且[P]可相应的提高马尾松凋落叶N的浓度。540 d的分解期间内[C]、[N]及[P]对马尾松和苦槠凋落叶质量分解速率影响不显著。
　　 (3)碳氮磷添加对针阔混交林中马尾松和枫香(Liquidambar formosana)(1:1)混合凋落叶分解试验结果表明:[C]和[C+N+P]的凋落叶C浓度明显低于其他处理；[N]和[C+N+P]的凋落叶N浓度高于其他处理；[P]和[C+N+P]的凋落叶P浓度高于其他处理,且[C+N+P]影响明显高于单独的[C]、[N]和[P],不同处理的凋落物分解质量衰减差异显著,整体上表现为快-慢-快的分解模式。
　　 (4)碳氮磷添加对凋落叶分解过程的影响还表现在凋落叶下土壤微生物类群多样性和关键酶活性的变化。[C]在凋落叶分解180 d和540 d时的影响为显著提高蔗糖酶的活性,180 d还表现为显著提高酸性磷酸酶的活性；[N]在凋落叶分解180 d表现为显著提高酸性磷酸酶的活性；[P]在凋落叶分解540 d时表现为显著提高酸性磷酸酶的活性。
　　 综上所述,树种对碳氮磷添加的响应机制比较复杂,且不同的树种对碳氮磷添加的响应机制也是不同的。碳氮磷添加对中亚热带森林生态系统凋落叶分解养分归还规律的影响还有待深入而全面地剖析。