亚热带3种林分叶片及凋落物可溶性有机物含量及CNP化学计量特征

论文摘要

为了解亚热带3种不同林分叶片及凋落物不同分解层在淋溶过程中释放的可溶性有机物（DOM）数量和规律以及叶片与枯枝落叶层的C、N、P化学计量特征,进一步探求不同林分叶片及凋落物DOM淋溶生态学机制及其在碳氮磷循环中的作用。选取安徽省皖南地区亚热带苦槠（Castanopsissclerophylla）中龄林、甜槠（Castanopsis eyrei）老龄林与杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林为实验对象,在室内条件下进行鲜叶、凋落物的淋溶分解模拟实验,观测3种林分不同组分间淋溶液的DOM数量、SUVA值、pH值的变化特征,叶片及凋落物不同分解层C、N、P含量及化学计量特征。主要结果如下:（1）苦槠中龄林中,淋溶1 1次内,鲜叶可溶性有机碳（DOC）、可溶性有机氮（DON）、可溶性有机磷（DOP）的平均浓度分别为1197.43 mg kg-1、25.62 mg kg-1、1.58 mg.kg-1,累积量分别为 13171.71 mg.kg-1、281.77 mg.kg-1、17.42 mg.kg-1;凋落物层 DOC、DON、DOP 的平均浓度分别为 479.58 mg kg-1、20.29 mg kg-1、1.97 mg.kg-1;累积量分别为 10550.68 mg.kg-1、446.46 mg.kg-1、43.27 mg·kg-1。苦槠林淋溶通过不同层面后DOC的平均浓度和累积量均减少,DON平均浓度降低、累积量增加,而DOP平均浓度、累积量均增加。淋溶液的DOC、DON含量在淋溶前期与淋溶中、后期差异显著（p<0.05）,DOP含量在淋溶前、后期与淋溶中期差异显著（p<0.05）。SUVA平均值为F层（2.56）>L层（2.03）>鲜叶（1.76）,DOC与SUVA的最大值不在同一淋溶次数内出现;鲜叶、L层、F层凋落物的第7次淋溶液SUVA值与其他淋溶时间之间差异极显著（p<0.01）。鲜叶、L层、F层凋落物淋溶液的平均pH值分别为:6.55,6.66,6.63,均在6.5附近,接近中性;鲜叶、L层、F层凋落物的淋溶后期淋溶液pH值与其他淋溶时间之间差异极显著（p<0.01）。（2）甜槠老龄林中,淋溶11次内,鲜叶层DOC、DON、DOP的平均浓度分别为 1292.75 mg.kg-1、22.96 mg.kg-1、0.24 mg.kg-1,累积量分别为 14220.23 mg kg-1、252.58 mg kg-1、2.64 mg kg-1;凋落物层 DOC、DON、DOP 的平均浓度分别为 570.89 mg·kg-1、31.28 mg·kg-1、1.96 mg.kg-1,累积量分别为 570.89 mg·kg-1、688.15 mg·kg-1、43.06 mg.kg-1。甜槠林淋溶通过不同层面后,DOC的平均浓度和累积量均减少,而DON、DOP的浓度和累积量均增加。在相同淋溶条件下,甜槠林鲜叶、F层凋落物淋溶液的DOC在淋溶前期与中、后期差异显著（p<0.05）;L层凋落物淋溶液的DOC在淋溶中期与前、后期差异显著（p<0.05）。鲜叶、L层、F层凋落物淋溶液的DON、DOP在淋溶中期与淋溶前、后期差异显著（p<0.05）。SUVA平均值为F层>L层>鲜叶,鲜叶淋溶第2次淋溶液SUVA值与其他淋溶时间之间差异极显著（p<0.01）;L层、F层凋落物淋溶第7次时SUVA值与其他淋溶次数差异显著（P<0.05）。鲜叶、L层、F层凋落物淋溶液的pH值都是从淋溶开始时的偏酸性（pH<6.0）到淋溶结束时的中性（pH=7.0左右）;鲜叶、L层、F层淋溶液的pH值在淋溶后期与淋溶前、中期差异显著（p<0.05）。（3）杉木人工林中,淋溶11次内,鲜叶层DOC、DON、DOP的平均浓度分别为 1855.97 mg kg-1、6.51 mg kg-1、0.44 mg kg-1,累积量分别为 21405.69 mg.kg-1、71.63 mg kg-1、4.84 mg kg-1;凋落物层 DOC、DON、DOP 的平均浓度分别为 1531.85 mg kg-1、18.95 mg kg-1、0.40 mg kg-1,累积量分别为 33700.75 mg.kg-1、416.86 mg.kg-1、8.88 mg·kg-1。杉木林鲜叶淋溶液的DOC在淋溶中期与前、后期差异显著（p<0.05）,而L层、F层凋落物淋溶液的DOC在淋溶后期与前、中期差异显著（p<0.05）。在相同淋溶条件下,不同组分间,鲜叶、L层、F层凋落物淋溶液的DON、DOP在淋溶中期与淋溶前、后期差异显著（p<0.05）。在淋溶过程中,杉木林的SUVA值为F层远高于鲜叶、L层;鲜叶、F层凋落物淋溶后期淋溶液SUVA值与淋溶前、中期差异极显著（p<0.01）;L层凋落物淋溶中期的SUVA值与前、后期差异显著（p<0.05）。鲜叶、L层、F层凋落物淋溶液的pH的平均值为:L层（6.55）>F层（6.35）>鲜叶（6.00）;鲜叶、L层、F层凋落淋溶液的pH值在淋溶后期与淋溶前、中期差异显著（p<0.05）。（4）苦槠林鲜叶淋溶液的N淋失率大于C、P淋失率、大于质量损失率,L、F层凋落物淋溶液的的P淋失率大于C、N淋失率、大于质量损失率。表明苦槠林分鲜叶中N更易于被淋失而P的持留能力更强,L、F层凋落物则相反,P更易被淋失而N的持留能力强。甜槠林中,鲜叶P淋失率大于C、N淋失率、大于质量损失率;L层凋落物的N、P淋失率大致相同,大于C淋失率、大于质量损失率;F层凋落物的C、N、P淋失率大致相同、大于质量损失率。表明鲜叶中P更易于被淋失出来,而凋落物层N、P都易于被淋失。杉木林中,鲜叶N淋失率大于C、P淋失率、大于质量损失率;L层凋落物的P淋失率大于C淋失率、大于质量损失率;F层凋落物的N、P淋失率大于C淋失率、大于质量损失率。（5）3种林分类型,不同组分间C平均含量表现为杉木林（505.34 g.kg-1）>甜槠林（453.29 g.kg-1）>苦槠林（452.76 g.kg-1）,N平均含量表现为甜槠林（11.69 g.kg-1）>苦槠林（11.29 g·kg-1）>杉木林（11.11 g·kg-1）,P平均含量表现为杉木林（0.46 g·kg-1）>苦槠林（0.44 g·kg-1）>甜槠林（0.43 g kg-1）。鲜叶、L层凋落物的C:N、C:P、N:P平均比值基本上表现为C:P>C:N>N:P。C:N 比值为,杉木林>甜槠林>苦槠林;C:P、N:P比值,均为苦槠林>甜槠林>杉木林。L层凋落物C:N的比值,为杉木林>苦槠林>甜槠林,C:P 比值,为杉木林>甜槠林>苦槠林,N:P 比值,为甜槠林>苦槠林>杉木林。F层凋落物的C:N、C:P、N:P平均比值基本上表现为C:P>C:N>N:P。但是,在甜槠老龄林中,N:P>C:N。C:N的比值,为苦槠林>甜槠林>杉木林,C:P 比值、N:P 比值均为,甜槠林>苦槠林>杉木林。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 关梦冉

导师: 徐小牛

关键词: 常绿阔叶林,杉木林,淋溶,鲜叶,凋落物,可溶性有机物,生态化学计量学

来源: 安徽农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

单位: 安徽农业大学

基金: 国家自然科学基金项目(31370626),国家自然科学基金项目(31770672),国家“973”计划专题(2010CB950602)

分类号: S714

DOI: 10.26919/d.cnki.gannu.2019.000027

总页数: 62

文件大小: 5125K

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