錢正敏，李繼祥，趙 碩， 姚小剛

(1．遵義師范學(xué)院，貴州 遵義 563002； 2．貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，貴州 綏陽(yáng) 563300；3．貴州省赤水河流域植物資源保護(hù)與應(yīng)用研究特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 遵義 563002)

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寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物量動(dòng)態(tài)研究

錢正敏1，2，3，李繼祥2，趙 碩1， 姚小剛2

(1．遵義師范學(xué)院，貴州 遵義 563002； 2．貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，貴州 綏陽(yáng) 563300；3．貴州省赤水河流域植物資源保護(hù)與應(yīng)用研究特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 遵義 563002)

針對(duì)寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林凋落物的數(shù)量、組成及季節(jié)動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物年凋落量為5192.34 kg/hm2，其中枝凋落量為1025.74 kg/hm2，占年凋落量的19.75%；葉凋落量為3329.87 kg/hm2，占年凋落量的64.13%。峰值出現(xiàn)在5月(810.53 kg/hm2)，占年凋落物量的15.61%，低谷出現(xiàn)在3月(298.54 kg/hm2)和6月(274.33 kg/hm2)，分別占年凋落量的5.75%和5.28%，表現(xiàn)出總凋落物量隨季節(jié)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。

闊葉混交林；凋落物；動(dòng)態(tài)研究

1 引言

森林凋落物(Forest litter)是指森林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，由生物組分產(chǎn)生的并歸還到林地表面，作為分解者的物質(zhì)和能量的來(lái)源，借以維持生態(tài)系統(tǒng)功能的所有有機(jī)物質(zhì)總稱[1]。森林凋落物每年為土壤微生物、小動(dòng)物的生命活動(dòng)提供相當(dāng)大的能量，從而推動(dòng)土壤中的生態(tài)過(guò)程，促進(jìn)土壤肥力的提高[2]。

對(duì)凋落物的研究最早多集中于森林凋落物在增加土壤肥力和改善物質(zhì)循環(huán)中的作用[3，4], 德國(guó)的Ebermayer E 從1876 年就開(kāi)始研究凋落物中的養(yǎng)分循環(huán)過(guò)程[5], Wiegert和Evans 討論了凋落物積累量的測(cè)定方法[6]。我國(guó)對(duì)凋落物的研究開(kāi)展較晚[7],從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始。但對(duì)寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林的研究未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。通過(guò)本文研究，將填補(bǔ)其保護(hù)區(qū)研究空白，并對(duì)森林植被的進(jìn)一步研究，提供理論依據(jù)。

2 研究地概況

該研究地地勢(shì)中間高，四周低，最高為太陽(yáng)山中部，海拔1762 m，最低為西北部的唐村河谷底，其海拔為650 m，相對(duì)海拔差非常大[8]。位于貴州省遵義市綏陽(yáng)縣境內(nèi)的寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)107°02′23″～107°14′09″，北緯28°06′25″～28°19′25″，西與桐梓縣接壤，東與正安縣相鄰，為三縣交界地區(qū)，保護(hù)區(qū)面積26231 hm2。森林覆蓋率高達(dá)80%。

該區(qū)年均溫在11.6～15.2 ℃之間波動(dòng)，氣溫的平均垂直遞減率為0.39℃/100m。保護(hù)區(qū)內(nèi)年降水量處于1300～1350 mm之間。年均相對(duì)濕度超過(guò)82%，陰雨天氣較多，降水量約大于0.1 mm的超過(guò)200 d；年太陽(yáng)總輻射值為3 349～3767 MJ/m2，日照百分率<24%。研究地土壤主要是黃壤和黃棕壤。

試驗(yàn)地設(shè)在貴州寬闊水國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，寬闊水林場(chǎng)太陽(yáng)山水文觀測(cè)站，常綠落葉闊葉混交林內(nèi)。試驗(yàn)地植被概況見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)地植被概況

主要植物種類拉丁名如下：亮葉水青岡(Faguslucida)、粗穗石櫟(Lithocarpusspiccata)、包石櫟(Lithocarpuscleistocarpus)、貴州青岡櫟(Cyclobalanopsisstewardiana)、箭竹(Sinarundinariachungii)、方竹(Thimonobambusautilis)、柃木(Euryajaponica)、光皮樺(Betulalunminifera)、鹽膚木(Rhuschimensis)、山礬(Symplocossumuuntia)、杜鵑(Rhododendronsp.)、燈臺(tái)樹(shù)(Cormuscontroversa)、四照花(Dendrobenthamiasp.)、香葉樹(shù)(Linderacommunis)、野茉莉(Styraxjaponica)、山茶(Camelliajaponica)、 化香(Platycaryastrobilacea)、火棘(Pyracantha)、十大功勞(Mahoniafortunei)、馬桑(Coriarasinica)、細(xì)齒葉柃木(EuryanitidaKorth)、石灰花楸(Sorbusfolgneri)、腺柄山礬(SymplocosJacq)、三花假衛(wèi)矛(Microtropistriflora)、石楠(PhotiniaserrulataLindl.)、大青樹(shù)(FicushookerianaCorner)。

3 研究方法

3.1 凋落物收集

在寬闊水太陽(yáng)山喬木林地內(nèi)，按隨機(jī)加局部控制的原則(兼顧密度、坡向和坡位)，每個(gè)樣點(diǎn)放置一個(gè)接收面積1.0 m×1.0 m的凋落物收集器，在收集器底部放置孔徑為0.2 mm×0.2 mm尼龍纖維，共布設(shè)50個(gè)樣點(diǎn)，收集器距地面高50 cm。

主要收集的凋落物是喬木凋落物。于2015年3月底開(kāi)始至2016年3月底止每月收集一次凋落物。

3.2 凋落物的處理

用塑料袋將收集的凋落物裝袋，作好標(biāo)記并風(fēng)干，再將其分為以下類：花果(包括鳥(niǎo)糞、蟲(chóng)體和土壤動(dòng)物殘?bào)w等)；樹(shù)枝(包括樹(shù)皮)；樹(shù)葉；其他(主要是竹類)。用上海天平儀器廠生產(chǎn)衡新電子天平稱重，并計(jì)算每公頃凋落物量。

3.3 數(shù)據(jù)處理

用EXCEL對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并制圖。

4 結(jié)果及分析

4.1 調(diào)查數(shù)據(jù)

調(diào)查數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 kg/hm2

注：由于2016年2月寬闊水太陽(yáng)山凝凍，未進(jìn)行收集

4.2 森林凋落物的凋落量、組分以及季節(jié)動(dòng)態(tài)

4.2.1 凋落物的年凋落量及其組分

從圖1中可知，寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物年凋落量為5192.34 kg/hm2。其中枝的年凋落量為1025.74 kg/hm2，占凋落物年凋落量的20%；葉的年凋落量3329.87 kg/hm2，所占比重最大，占凋落物年凋落量的64%；落花果占凋落物年凋落量的12%，其年凋落量為637.06 kg/hm2；其他凋落量為196.46 kg/hm2，占凋落物年凋落量的4%。葉凋落量所占比例最大，比枝凋落量的3倍還多，在凋落物中占明顯優(yōu)勢(shì)。

圖1 凋落物各組分凋落量比例

4.2.2 森林凋落物凋落量月動(dòng)態(tài)變化

由于受降雨量、溫度、濕度等天氣以及其他外界因素的影響，每月的凋落量各不相同，出現(xiàn)明顯差異，體現(xiàn)出較為明顯的月動(dòng)態(tài)變化。2015年5月表現(xiàn)較為突出，達(dá)到最大值，接近凋落量最少的2015年3月凋落量的3倍(圖2)。

4.2.3 各組分月凋落量動(dòng)態(tài)變化

枝的凋落量在2016年1月出現(xiàn)峰值，凋落量達(dá)337.50 kg/hm2,在2015年5、11月和2016年3月出現(xiàn)低谷(圖3)。

圖2 森林凋落物月凋落量動(dòng)態(tài)變化

圖3 各組分月凋落量動(dòng)態(tài)變化

由于葉的凋落量與其他組分凋落量相比在凋落物中占相對(duì)優(yōu)勢(shì)而導(dǎo)致葉凋落量的月動(dòng)態(tài)變化與凋落物月動(dòng)態(tài)變化較為相似。同樣，由于受降雨量、溫度、濕度等天氣以及其他外界因素的影響，葉的凋落量在各月的表現(xiàn)各不一樣，在2015年5月葉的凋落量出現(xiàn)巔峰，差不多是葉凋落量較少月2015年3月葉凋落量的8倍。

種子的凋落量峰值出現(xiàn)在2015年4月(150 kg/hm2)和8月(100.76 kg/hm2),在2015年3月和12月出現(xiàn)低谷，凋落量只有15.20 kg/hm2和15.82 kg/hm2。

其他凋落量峰值出現(xiàn)在2015年3月、7月和8月以及2016年3月，最高月凋落量達(dá)37.30 kg/hm2，低谷出現(xiàn)在2015年6月，月凋落量?jī)H0.42 kg/hm2。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本研究顯示，寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物表現(xiàn)出明顯的季節(jié)動(dòng)態(tài)，于5月出現(xiàn)全年最大峰值，其次是10月份，與許多亞熱帶闊葉樹(shù)種凋落物的動(dòng)態(tài)變化不一致。

在2016年1月，枝的凋落量占年總落枝量的32.90%，出現(xiàn)峰值。這是由于樹(shù)枝冬季進(jìn)行代謝，脫落枝條度過(guò)嚴(yán)寒冬季的生物生理特性有關(guān)。 落葉量于5月和11月出現(xiàn)高峰期，這與多數(shù)闊葉樹(shù)種凋落量不相似[9]，這可能與2015年5月大量降雨導(dǎo)致常綠樹(shù)種大量落葉引起的。 落花果量集中在9月，這與該期大多數(shù)果實(shí)成熟而脫落有關(guān)。 其他量的年凋落物量于7月出現(xiàn)高峰，這與該期的竹葉大量脫落有關(guān)，而導(dǎo)致其它量大幅上升。

寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物量符合常綠落葉闊葉混交林凋落特點(diǎn)(落葉量>落枝量>落花果量>其他量)，各組分在一年中凋落量均出現(xiàn)高峰與低谷，與其生物學(xué)特性吻合，明顯表現(xiàn)出季節(jié)性的動(dòng)態(tài)變化。短期的凋落物變化不能完全呈現(xiàn)出寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物量變化特點(diǎn)，因此，今后需要對(duì)其凋落物量進(jìn)行長(zhǎng)期的研究，才能對(duì)寬闊水太陽(yáng)山闊葉混交林森林凋落物量的動(dòng)態(tài)變化得出最準(zhǔn)確的結(jié)論。

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Volume Dynamics of Broad-leaved Mixed Plantation Litterfall in Sun mountainof Kuankuo-Shui Forest

Qian Zhengmin1,2,3,Li Jixiang2,Zhao Shuo1,Yao Xiaogang2

(1 .ZunyiNormalSchool,Zunyi,Guizhou560002,China；2 .ManagementDepartmentofKuankuo-ShuiNatureReserve,Zunyi,Guizhou563300,China；3.KeyLaboratoryofRegionalCharacteristicforConservationandUtilizationofPlantResourceinChishuiRiverBasin,Zunyi,Guizhou563002,China)

The amount, component, and seasonal dynamics of litter fall of a broad-leaved mixed plantation in Sun Mountainof Kuankuo-Shui Forestwas studied. The results showed that the annual litter fall production was estimated to be 5192.34 kg/hm2per hectare, of which 64.13% and 19.75% comprised 3329.87 kg/hm2forleaf-litter and 1025.74 kg/hm2for twig-litter, respectively. Monthly litter fall production showed obvious seasonal dynamics, with high peak occurring in May(810.53 kg/hm2),15.61 %of annualvolume;andlow ebbsoccurring inMarch(298.54 kg/hm2)and June(274.33 kg/hm2),5.75%and5.28% of annual volumerespectively. The peaksindicated that the total volume of litterfallhad seasonal dynamic changes.

broad-leaf mixed plantations; litter fall; dynamics

2016-07-31

貴州省科學(xué)技術(shù)基金(編號(hào)：黔科合J字[2010]2051號(hào)),貴州省科技聯(lián)合基金(編號(hào)：黔科合LH字[2015]7031號(hào))

錢正敏(1982—)，女，碩士，講師，主要從事植物生理生態(tài)方面的教學(xué)與研究工作。

李繼祥(1976—)，男，工程師，主要從事森林保護(hù)工作。

S757

A

1674-9944(2016)18-0006-03