王 強(qiáng) 張玉峰 王希臣
(1.齊齊哈爾市梅里斯區(qū)林業(yè)局,黑龍江 齊齊哈爾 161021;2.鶴崗市林業(yè)局,黑龍江 鶴崗 154100;3.虎林市林業(yè)局,黑龍江 虎林 158400)
林木從土壤吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),除隨伐木運(yùn)走外,大部分都?xì)w還土壤。通過(guò)凋落物,也通過(guò)降雨、死亡的林下植物和死亡的根系進(jìn)入土壤。在森林死地被物和土壤中,有大量土壤動(dòng)物和土壤微生物,它們能將這些積累的有機(jī)物質(zhì),進(jìn)行粉碎和分解,釋放出對(duì)植物有效的養(yǎng)分,提供林木重新利用。
森林凋落物每年有大量有機(jī)物質(zhì)歸還土壤,在年養(yǎng)分歸還量中占很大比重,在養(yǎng)分循環(huán)和維持土壤肥力方面起到特別重要的作用。因此,我們?cè)谘芯啃∨d安嶺的主要森林生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)時(shí),首先進(jìn)行了不同林型凋落物的研究工作。
研究地選在涼水自然保護(hù)區(qū),區(qū)內(nèi)氣候條件有差異。我們選擇了岳樺林、云冷杉林、落葉松林及闊葉紅松林等4個(gè)林型標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置收集盤(pán),收集凋落物,每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)置10個(gè)收集盤(pán),每個(gè)盤(pán)面積為1m×1m,面60cm,春秋各收集一次。
養(yǎng)分分析方法,N用凱氏蒸餾法,P用鉬蘭比色法,K用火焰光度法,Ca,Mg用等離子計(jì)測(cè)定。
氣候條件對(duì)于凋落物有著明顯的影響,不同林分,由于氣候條件和森林生長(zhǎng)量不同,其凋落物量有很大差別。
小興安嶺的氣候條件對(duì)森林生長(zhǎng)起到重要作用,隨著海拔高度的變化,森林生長(zhǎng)逐漸緩慢,森林凋落物也逐漸減少(表1)。闊葉紅松林海拔較低,為540m,年森林凋落物量最高,達(dá)1.8t/hm2。而岳樺林海拔最高,為990m,年凋落物量也最低,只有0.7t/hm2。隨著海拔高度增加,森林年凋落物有逐漸下降趨勢(shì)。
表1 小興安嶺不同林型的凋落物量 單位:kg/hm2
不同樹(shù)種葉凋落物的養(yǎng)分含量不同。本文所采樹(shù)葉包括針葉和闊葉兩類(lèi),針葉包括落葉松葉、紅松葉和云冷杉葉;闊葉包括蒙古櫟葉、山槐葉、紫椴葉、白樺葉和五角槭葉。
表2 不同物種葉凋落物的養(yǎng)分含量 單位:%
從表2看出,灰分含量,針葉樹(shù)葉平均比闊葉樹(shù)葉低;在闊葉林中,五角槭葉和紫椴葉灰分含量較高,超過(guò)8%,紅松和落葉松葉最低,都低于6%;總氮量針葉樹(shù)葉和闊葉樹(shù)葉相差不大,山槐葉、紅松葉和云冷杉葉都比較高,大于0.9%,落葉松葉最低,只有0.436%;磷含量,針葉樹(shù)葉顯著地低于闊葉樹(shù)葉,其中蒙古櫟葉和紫椴葉較高,大于0.1%,紅松葉和山槐葉較低;鉀含量,針葉樹(shù)葉顯著地低于闊葉樹(shù)葉,其中山槐葉和紫椴葉較高,大于1%,云冷杉葉和落葉松葉較低;鈣含量,針葉樹(shù)葉顯著地低于闊葉樹(shù)葉,其中紫椴葉最高,超過(guò)1%,落葉松葉最低,只有0.185%;鎂含量,針葉樹(shù)葉鎂含量也顯著地比闊葉樹(shù)葉低,紫椴葉最高,超過(guò)0.4%,紅松、落葉松葉最低;一般來(lái)說(shuō),除N外,針葉樹(shù)葉的P,K,Ca,Mg含量都比闊葉樹(shù)葉低;碳氮率時(shí)常與有機(jī)質(zhì)分解速度有關(guān),其中落葉松葉最高,達(dá)47.2%。
不同林分的闊葉、針葉、枝條、果實(shí)和其他凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量百分率不同。表3說(shuō)明:除落葉松林的P,K和岳樺云冷杉的P外,葉(闊葉和針葉)凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量所占比例最高,都占全部凋落物營(yíng)養(yǎng)元素的一半以上,有的可占70%;枝條和果等凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量百分率較小。闊葉和針葉比較,闊葉紅松林的闊葉凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量明顯地大于針葉的元素含量。各類(lèi)凋落物的碳氮率也不同,一般闊葉比針葉為低,說(shuō)明闊葉比針葉容易分解。
表3 不同林分各類(lèi)凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量百分率和碳氮率 單位:%
續(xù)表
林 型分 類(lèi)NPKCaMgC/N闊葉紅松林闊 葉525245673726.7針 葉2183581136.1枝 條1545153141.5果實(shí),其他123615102119.8合 計(jì)100100100100100
闊葉紅松林年森林凋落物量最高,達(dá)1.8t/hm2。岳樺林年森林凋落物量也最低,只有0.7t/hm2。
不同樹(shù)種葉凋落物的養(yǎng)分含量不同。灰分含量,針葉樹(shù)葉平均比闊葉樹(shù)葉低;在闊葉林中,五角槭葉和紫椴葉灰分含量較高,超過(guò)8%,紅松和落葉松葉最低,都低于6%;碳氮率時(shí)常與有機(jī)質(zhì)分解速度有關(guān),其中落葉松葉最高,達(dá)47.2%。
不同林分的闊葉、針葉、枝條、果實(shí)和其他凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量百分率不同,闊葉和針葉比較,闊葉紅松林的闊葉凋落物營(yíng)養(yǎng)元素含量明顯地大于針葉的元素含量。各類(lèi)凋落物的碳氮率也不同,一般闊葉比針葉為低,說(shuō)明闊葉比針葉容易分解。
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