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    喀斯特峰叢洼地小流域不同群落凋落物分解動(dòng)態(tài)及養(yǎng)分釋放

    2021-12-17 02:40:44趙久騫張運(yùn)林
    關(guān)鍵詞:碳氮比氮磷天數(shù)

    劉 訊,趙久騫,張運(yùn)林

    (貴州師范學(xué)院 生物科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550018)

    喀斯特生態(tài)系統(tǒng)是一種環(huán)境容量小、抗干擾能力低的脆弱生態(tài)類型。其中,峰叢洼地是喀斯特地貌最典型、石漠化最嚴(yán)重的類型之一,占我國(guó)喀斯特地貌的1/4。峰叢洼地的山地面積大,降水充沛,但可溶巖成土速率緩慢,土層稀薄,水土流失嚴(yán)重,是非地帶性的生態(tài)脆弱帶,生態(tài)環(huán)境一旦遭到破壞,極難恢復(fù)[1-4]。20世紀(jì)以來(lái),喀斯特生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重退化,石漠化面積迅速擴(kuò)大,林地覆蓋率急劇下降,已成為制約我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要科學(xué)問(wèn)題,而且嚴(yán)重影響了該地區(qū)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

    人為干擾下植被退化和地表凋落物遺失是峰叢洼地生態(tài)環(huán)境脆弱,石漠化嚴(yán)重的重要誘因。凋落物作為森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是林地土壤有機(jī)質(zhì)的主要物質(zhì)庫(kù)和維持土壤肥力的基礎(chǔ),同時(shí)也是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的中心環(huán)節(jié)[5]。森林凋落物能夠?yàn)榭λ固貐卜逋莸氐纳种脖换謴?fù)提供養(yǎng)分和營(yíng)養(yǎng)元素,其主要是通過(guò)分解釋放養(yǎng)分參與物質(zhì)循環(huán)實(shí)現(xiàn)的,因此森林凋落物分解速率對(duì)于該地區(qū)生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。

    森林凋落物分解速率受多種因素的影響。研究認(rèn)為,凋落物在分解初期,氮素是制約凋落物分解的最重要因素之一[6],但隨著氮沉降的增加,很多生態(tài)系統(tǒng)中氮已不再是制約因素。而磷則成為重要的限制因素,尤其是在熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)[7]。不少研究指出,碳磷比及磷含量是影響凋落物分解的重要指標(biāo)[8]。此外,凋落物前期分解速率還受到養(yǎng)分含量、水溶性碳化合物和結(jié)構(gòu)碳化合物含量的強(qiáng)烈影響,而后期則更多地受到木質(zhì)素及纖維素/木質(zhì)素的支配[6]。凋落物的混合情況對(duì)分解速率也有一定影響,Rustad 研究認(rèn)為,凋落物混合分解并不是單一樹(shù)種分解的簡(jiǎn)單組合疊加,因樹(shù)種組成和比例不同,樣品的化學(xué)成分會(huì)發(fā)生很大變化,從而影響分解者的多樣性、豐富度和生理活性,將會(huì)直接和間接影響其分解速率大小[9]。McClaugherty 等對(duì)凋落物混合分解研究進(jìn)行了評(píng)述,指出在凋落物混合分解過(guò)程中主要存在無(wú)效應(yīng)、促進(jìn)效應(yīng)和抑制效應(yīng)3 種情況[10]。

    雖然國(guó)內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了很多關(guān)于凋落物分解的研究,但是針對(duì)喀斯特地區(qū)叢峰洼地小流域不同森林群落的混合凋落物分解還未有研究。因此,本研究選擇貴州省喀斯特地區(qū)叢峰洼地小流域不同森林群落的凋落物為研究對(duì)象,分析其分解速率及養(yǎng)分變化情況,找到影響分解率的關(guān)鍵化學(xué)指標(biāo),分析分解率與化學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)系模型,對(duì)于該地區(qū)森林維持和植被恢復(fù)具有重要意義。

    1 研究區(qū)概況與方法

    1.1 研究區(qū)域概況

    研究區(qū)位于貴州省畢節(jié)市撒拉溪鎮(zhèn)的下小寨小流域,屬六沖河流域,位于105°04′56.88″~105°05′23.16″E,27°11′59.98″~27°14′59.98″N,海拔1 730~1 978 m。地貌類型為峰叢洼地,石漠化比例40%左右,石漠化主要以輕度和中度為主,還有少部分強(qiáng)度石漠化。小流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候,年降水量859 mm 左右,但降水分布不均,年較差大,年最大降水量為1 056.6 mm,年最小降水量為766.5 mm,年降水量分布以7—9月最為集中(占全年52.6%左右)。年均溫度12.8℃,最冷1月月均溫度2.3 ℃,最熱7月月均溫度21.2 ℃,≥10 ℃年積溫3 717 ℃,無(wú)霜期258 d左右。小流域植被為亞熱帶常綠針葉林、闊葉林及落葉闊葉林。在研究區(qū)小流域主要存在7個(gè)群落,群落概況如表1所示。

    表1 研究區(qū)小流域主要群落基本情況Table 1 Basic information of main communities in small watersheds in the study area

    1.2 研究方法

    1.2.1 凋落物收集

    根據(jù)海拔與地勢(shì)的分布,在每個(gè)群落的四角和中部設(shè)置面積為1 m×1 m 的小樣方共5 個(gè),每個(gè)月收集1 次,共收集1年,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分類,分為枝、葉、花、果、其他。最后烘干稱量留存。在每個(gè)群落的四角和中部設(shè)置面積為1 m×1 m 的小樣方框架共5 個(gè),采現(xiàn)存量,帶回實(shí)驗(yàn)室根據(jù)碎化程度進(jìn)行分類,分為完全分解、半分解、未分解,并烘干稱重,磨碎測(cè)其碳、氮、磷。

    1.2.2 凋落物分解實(shí)驗(yàn)

    分解實(shí)驗(yàn)采取分解網(wǎng)袋法,落葉點(diǎn)、采集點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)相同,分解網(wǎng)袋大小為15 cm×25 cm,空隙直徑為2 mm。一共有7 個(gè)群落,每個(gè)群落放20 袋,于2019年7月放置,每袋40 g,每3 個(gè)月回收一次,每次每個(gè)群落回收2 袋,仔細(xì)清理取回的樣品,放入60℃烘干至恒質(zhì)量后稱質(zhì)量,測(cè)定樣品的失重率,然后粉碎保留作分析。

    1.2.3 養(yǎng)分測(cè)定

    有機(jī)碳(C)的測(cè)定,采用硫酸-重鉻酸鉀法(K2CrO7氧化還原滴定法);全氮(N)的測(cè)定,采用H2SO4-H2O2消煮法,凱氏定氮法;全磷(P)的測(cè)定,采用H2SO4-H2O2消煮,鉬銻抗比色法。

    1.3 數(shù)據(jù)處理

    1.3.1 失重率的計(jì)算

    落葉在分解過(guò)程中,失重率式(1)計(jì)算:

    式中:X0是落葉初始質(zhì)量,Xt是落葉分解t時(shí)間后剩余的落葉質(zhì)量。

    1.3.2 分解速率模型擬合

    用Olson 經(jīng)典指數(shù)模型擬合凋落物分解過(guò)程,如式(2)所示。

    式中,y為凋落物殘留率(%);k為分解系數(shù);t為時(shí)間(a);a為擬合參數(shù);e 為自然對(duì)數(shù)。

    應(yīng)用Excel 2019 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)前期處理,SPSS22.0 和R.3.6.5 軟件進(jìn)行回歸曲線估計(jì)分析及單因素方差分析。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 凋落物年凋落量的動(dòng)態(tài)變化

    圖1給出7 個(gè)群落凋落物月變化情況,可以看出,對(duì)于所有群落都是1—3月凋落量最低,之后凋落量持續(xù)上升,到6—7月,植被生長(zhǎng)旺盛時(shí)期,凋落量又下降,之后又持續(xù)上升,在10—11月,大多數(shù)植被枯萎時(shí)期,凋落量達(dá)到高峰期。

    圖1 群落凋落物月凋落量的動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Monthly dynamics of community litter amount

    從圖2可知,月凋落物總量變化曲線呈雙峰型,分別出現(xiàn)在7—9月和9—12月,11月達(dá)到峰值,為1月(最小值)的24.2 倍。各組分凋落量的月動(dòng)態(tài)變化差異較大,其中凋落葉量的變化趨勢(shì)與凋落物總量基本一致,表明凋落葉量占凋落物總量的比例很高。11月凋落葉量(最高)為1月(最低)的49.2 倍,9—12月凋落葉量約占全年凋落葉總量的73.2%。凋落枝量變化呈現(xiàn)3 個(gè)峰值,分別在2、5 和8月,3 個(gè)月凋落枝量占全年凋落枝總量的44.9%。凋落繁殖器官量變化呈現(xiàn)3 個(gè)峰值,分別在2—5、7 和10月,6 個(gè)月凋落枝量占全年凋落枝總量的81.4%。凋落其它組分量變化呈現(xiàn)3個(gè)峰值,分別在4、6 和10月,3 個(gè)月凋落枝量占全年凋落枝總量的45.2%。

    圖2 凋落物總量及各組分凋落物月動(dòng)態(tài)變化Fig.2 Monthly dynamic variation of total litter and litter of each component

    2.2 凋落物的失重率變化

    喀斯特叢峰洼地小流域下7 個(gè)群落凋落物分解速率在0~90 d分解速率最快,整個(gè)分解過(guò)程中,凋落物分解速率從大到小依次為B>C>A>E>F>G>D 群落。經(jīng)過(guò)一年分解后,7 個(gè)群落凋落物的失重率分別為62.675%、59.25%、59.175%、58.25%、55.175%、48.2125%、46.025%(圖3)。

    圖3 不同群落失重率隨分解天數(shù)的變化Fig.3 Variation of weight loss rate with decomposition days in different communities

    表2給出7 種不同群落分解的回歸方程,可以看出7 種不同群落的分解系數(shù)變化范圍在0.043~0.073 之間,其中B>E>A=F>G>D>C。7 種不同群落分解50%所需的時(shí)間范圍為0.8~1.2 a,其中C>D>G=F=E=A>B;分解95%所需的時(shí)間范圍為3.4~5.7 a,其中C>D>G>F=A>E>B。

    表2 不同群落凋落物分解模型?Table 2 Litter decomposition models of different communities

    2.3 分解過(guò)程中及不同群落間凋落物有機(jī)碳、氮、磷含量差異

    2.3.1 分解過(guò)程中凋落物有機(jī)碳、氮、磷含量差異

    圖4給出7 個(gè)群落凋落物隨著分解時(shí)間有機(jī)碳氮磷的變化情況,可以看出,有機(jī)碳含量隨著分解天數(shù)的增加,7 個(gè)群落的有機(jī)碳含量總體均為釋放。不同群落凋落物在分解過(guò)程中有機(jī)碳含量釋放情況不同,但基本上都是在180 d 左右達(dá)到顯著釋放水平。7 個(gè)群落中A、B、F、G 群落均為有機(jī)氮釋放,C 群落氮含量從分解天數(shù)為0~180 d 富集,從分解天數(shù)180~270 d 為釋放,從270~360 d又出現(xiàn)富集。D 群落從分解天數(shù)0~90 d 為釋放,而從90~360 d 均為氮含量的富集。E 群落從0~90 d 為釋放,從90~270 d 都為富集,而 從270~360 d 時(shí)又為釋放。7 個(gè)群落的每一個(gè)群落磷含量隨著分解天數(shù)的增加是有差異的,而且差異較顯著(P<0.05)。7 個(gè)群落中,總體趨勢(shì)為富集,其中A 群落的磷含量從分解天數(shù)0~90 d 為釋放,從90~270 d為富集,而從270~360 d 為釋放。B 群落的磷含量隨著分解天數(shù)的增加均為富集。C 群落的磷含量從分解天數(shù)0~270 d 為富集,從270~360 d為釋放。D 群落的磷含量從分解天數(shù)0~90 d 為釋放,從90~270 d 為富集,從270~360 d 又為釋放。E 群落的磷含量從分解天數(shù)0~270 d 為富集,從270~360 d 釋放。F 群落的磷含量從分解天數(shù)0~180 d 為富集,從180~270 d 為釋放,從270~360 d 又為富集。G 群落磷含量從分解天數(shù)0~90 d 為富集,從90~180 d 為釋放,從180~360 d 為富集。

    圖4 分解過(guò)程中有機(jī)碳氮磷含量的變化Fig.4 Changes in organic carbon,nitrogen and phosphorus content during decomposition

    2.3.2 相同分解時(shí)間各群落凋落物有機(jī)碳、氮、磷含量差異

    圖5給出在相同分解時(shí)間里7 個(gè)群落有機(jī)碳、氮和磷含量的差異情況。對(duì)于有機(jī)碳含量,當(dāng)分解時(shí)間為0 d 時(shí),7 個(gè)群落的有機(jī)碳含量由高到低依次為G、B、A、D、E、C、F,相互之間差異顯著;當(dāng)分解時(shí)間為90 d 時(shí),G、D、F、E 群落分別與A、B、C 群落有極顯著差異;當(dāng)分解時(shí)間為180 d 時(shí),不同群落之間有機(jī)碳含量沒(méi)有顯著差異;當(dāng)分解時(shí)間為270 d 時(shí),D 群落有機(jī)碳含量顯著高于其他群落,F(xiàn) 和G 群落顯著低于其他群落;當(dāng)分解時(shí)間為360 d 時(shí),E 群落與A、F、G 群落有極顯著差異,D 群落與A、G 群落有極顯著差異,C 群落與G 群落有極顯著差異。

    圖5 相同分解時(shí)間各群落凋落物有機(jī)碳、氮、磷含量差異Fig.5 Differences in organic carbon,nitrogen,and phosphorus content of litter in different communities at the same decomposition time

    對(duì)于有機(jī)氮含量,當(dāng)分解時(shí)間為0 d 時(shí),有機(jī)氮含量A>F>E>D>B>C>G 群落,A群落與B、C、D、G 群落有極顯著差異,F(xiàn) 群落與B、C、D 群落有極顯著差異,E、D、B 群落與C、G群落有極顯著差異;當(dāng)分解時(shí)間為90 和180 d 時(shí),A 群落顯著高于其他群落,E 群落有機(jī)氮含量最低;當(dāng)分解時(shí)間為270 d 時(shí),E 群落有機(jī)氮含量顯著高于其他群落,群落C 和G 含量顯著低于其他群落;當(dāng)分解時(shí)間為360 d 時(shí),A、B、C、D 和E群落差異不顯著,群落F 的有機(jī)氮含量最低。

    對(duì)于有機(jī)磷含量,當(dāng)分解時(shí)間為0 d 時(shí),有機(jī)磷含量A>D>G>F>E>C>B 群落,A群落與B、C 群落有極顯著差異(P<0.001),D 群落與B 群落有極顯著差異;當(dāng)分解時(shí)間為90 d 時(shí),G 群落的有機(jī)磷含量顯著高于其他群落;當(dāng)分解時(shí)間為180 d 時(shí),A 群落與D、G 群落有極顯著差異;當(dāng)分解時(shí)間為270 d 時(shí),D 群落與B、C、F、G 群落有極顯著差異,E 群落與C、F、G 群落有極顯著差異,A 群落與C、F、G 群落有極顯著差異,B 群落與C、F、G 群落有極顯著差異;當(dāng)分解時(shí)間為360 d 時(shí),群落B 的有機(jī)磷含量顯著高于其他群落。

    2.4 分解過(guò)程中及不同群落間凋落物化學(xué)計(jì)量比差異

    2.4.1 分解過(guò)程中凋落物化學(xué)計(jì)量比差異

    圖6給出7 個(gè)群落凋落物隨著分解時(shí)間化學(xué)計(jì)量比的變化情況??梢钥闯?,7 個(gè)群落中,總體趨勢(shì)為釋放,A、B 群落的碳氮比含量隨著分解接天數(shù)的增加都為釋放。C 群落的碳氮比含量從分解天數(shù)0~180 d 為釋放,從180~270 d 為富集,從270~360 d 又為釋放。D 群落的碳氮比含量從分解天數(shù)0~90 d 為富集,從90~360 d 為釋放。E 群落的碳氮比含量從分解天數(shù)0~90 d 為富集,從90~270 d 為釋放,從270~360 d 為富集。F群落的碳氮比含量從分解天數(shù)0~270 d 為釋放,從270~360 d 為富集。F 群落的碳氮比含量從分解天數(shù)0~180 d 為富集,從180~360 d 為釋放。

    圖6 分解過(guò)程中化學(xué)計(jì)量比的變化Fig.6 The change of stoichiometry in the process of decomposition

    7 個(gè)群落中,B、C、G 群落的碳磷比含量隨著分解接天數(shù)的增加都為釋放。A、D、E 群落的碳磷比含量從分解天數(shù)0~270 d 為釋放,從270~360 d 為富集。F 群落的碳磷比含量從分解天數(shù)0~90 d 為富集,從90~270 d 為釋放,從270~360 d 為富集。

    7 個(gè)群落中,總體趨勢(shì)為釋放,其中A 群落氮磷比含量從分解天數(shù)0~90 d 為富集,從90~270 d 為釋放,從270~360 d 為富集。B 群落氮磷比含量從分解天數(shù)0~90 d 為富集,從90~360 d為釋放。C、D 群落氮磷比含量從分解天數(shù)0~90 d為釋放,從90~180 d 為富集,從180~270 d釋放,從270~360 d 為富集。E 群落氮磷比含量從分解天數(shù)0~270 d 為釋放,從270~360 d富集。F 群落氮磷比含量從分解天數(shù)0~90 d為富集,從90~360 d 為釋放。G 群落氮磷比含量從分解天數(shù)0~90 d 為釋放,從90~180 d 為富集,從180~360 d 為釋放。

    2.4.2 相同分解時(shí)間各群落凋落物化學(xué)計(jì)量比的差異

    圖7給出在相同分解時(shí)間時(shí)7 個(gè)群落化學(xué)計(jì)量比含量的差異情況??梢钥闯觯瑢?duì)于碳氮比,在分解時(shí)間為0 d 時(shí),G 群落碳氮比顯著高于其他群落;在分解時(shí)間為90 d 時(shí),E 群落與A、B、C、F、G群落間有極顯著差異,D 群落與A、B、F、G 群落間有極顯著差異,C 群落與A、B、F 群落間有極顯著差異,G 群落與A、B 群落間有極顯著差異(P<0.001),A 群落與B、F 群落間有極顯著差異;在分解時(shí)間為180 d 時(shí),A 群落碳氮比顯著低于其他群落;分解時(shí)間為270 d 時(shí),C 群落顯著高于其他群落;分解時(shí)間為360 d 時(shí),群落F 顯著高于其他群落,剩余群落間碳氮比沒(méi)有顯著差異。

    圖7 相同分解時(shí)間各群落凋落物化學(xué)計(jì)量比的差異Fig.7 Differences in stoichiometry of litter in different communities at the same decomposition time

    對(duì)于碳磷比,分解時(shí)間為0 d 時(shí),碳磷比含量C>B>E>G>F>D>A 群落,C 群落與A、G 群落有極顯著差異,D 群落與B、C 群落有極顯著差異,A 群落與B 群落有極顯著差異;分解時(shí)間為90 d 時(shí),群落B 和F 顯著高于其他群落,其余群落差異不顯著;分解時(shí)間為180 d 時(shí),群落G碳磷比顯著高于其他群落;分解時(shí)間為270 d 時(shí),群落C、F 和G 顯著高于其他群落;分解時(shí)間為360 d 時(shí),群落C 的碳磷比顯著高于其他群落。

    對(duì)于氮磷比,分解時(shí)間為0 d 時(shí),所有群落之間沒(méi)有顯著差異;分解時(shí)間為90 d 時(shí),群落B 顯著高于其他群落,群落E 顯著低于其他群落;分解時(shí)間為180 d 時(shí),所有群落之間沒(méi)有顯著差異;分解時(shí)間為270 d 時(shí),群落F 和G 的氮磷比顯著高于其他群落;分解時(shí)間為360 d 時(shí),群落C 顯著高于其他群落,群落B 顯著低于其他群落。

    3 討 論

    研究認(rèn)為森林凋落物的分解速率主要與凋落物的性質(zhì)、環(huán)境因子相關(guān)[11]。研究區(qū)小流域內(nèi)不同群落凋落物分解t0.953.4~5.7 a,低于井岡山森林凋落物分解t0.956.8~9.9 a[11]。表明本研究區(qū)的凋落物分解較快,這與喀斯特森林具有凋落物分解及養(yǎng)分回歸相對(duì)較快的特點(diǎn)有關(guān)[12]??赡苁且?yàn)楸狙芯繀^(qū)的土壤層較薄,加上降水頻繁,土壤容易被沖刷,導(dǎo)致凋落物養(yǎng)分流失大,進(jìn)而加快分解速率。本研究中,分解速率與現(xiàn)存凋落物完全分解層有機(jī)碳含量成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與郭劍芬等的研究結(jié)論相同,基質(zhì)C 的性質(zhì)是控制凋落物分解的主要化學(xué)因子[13]。

    森林凋落物分解過(guò)程中元素遷移有淋溶-富積-釋放、富積-釋放、直接釋放等模式[14],而森林生態(tài)系統(tǒng)的生長(zhǎng)和生產(chǎn)力主要依賴總量、環(huán)境以及森林凋落物的分解率[9]。本研究凋落物初始有機(jī)碳含量為550.43 g·kg-1,高于廣西喀斯特[15]凋落物碳含量平均水平396.2 g·kg-1,高于廣東鼎湖山凋落物碳含量522.1 g·kg-1[16]。表明本研究區(qū)域凋落物碳含量較高,凋落物的碳含量和活體的葉片碳含量有密切關(guān)系,活體葉片碳含量較高,可能是本研究區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,土層較薄,但本研究區(qū)處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),光照充足,水熱條件良好,因此具有較高的碳儲(chǔ)量能力[17],導(dǎo)致該小流域植物葉碳含量高的原因,可能與植物葉抵御環(huán)境的能力有關(guān)[18]。

    氮的含量隨分解天數(shù)的增加A、B、G 群落為富集;C 群落為富集-釋放-富集;D 群落為釋放-富集;E 群落為釋放-富集-釋放。根據(jù)分解前和分解一年總對(duì)比,除了F 群落為釋放外,其余6個(gè)群落為不同程度的富集??赡苁且?yàn)橥庠吹诘蚵湮锷媳晃⑸锕坛諿19],導(dǎo)致氮含量富集,也可能是由于自生固氮菌侵入而導(dǎo)致其N 富集[20]。F 群落釋放,可能是該樣地的巖石裸露率較高,坡度較大,從而養(yǎng)分流失快,導(dǎo)致C 群落N 含量釋放。

    磷的含量根據(jù)分解前和分解一年總對(duì)比,除了C 群落為釋放外,其余6 個(gè)群落為不同程度的富集。C 群落釋放可能是樣地處于山頂,土壤容易被沖刷,土層薄,P 元素不能富集,導(dǎo)致為釋放。其余群落富集一方面可能是由于凋落物重量的減少所致,另一方面也可能是降水輸入的元素所致[21]。

    本研究中,初始碳氮比對(duì)凋落物分解速率影響不顯著,這與黃錦學(xué)等的研究結(jié)果相似[22],可能因?yàn)楸狙芯恐惺占臄?shù)據(jù)太少,也可能是本研究區(qū)的喀斯特地貌的土壤不成片連續(xù),加上雨水頻繁,凋落物的養(yǎng)分容易被沖刷,導(dǎo)致凋落物分解養(yǎng)分不連續(xù),也可能是凋落物初始的木質(zhì)素含量較高(>20%),碳氮比不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)分解速率[13]。碳磷比被認(rèn)為是凋落物分解過(guò)程中決定磷是否礦化的重要指標(biāo)[23],碳磷比越低,表明土壤磷的有效性越高,有利于土壤微生物體有機(jī)磷凈礦化[24]。很多研究認(rèn)為,碳磷比對(duì)于磷的凈礦化的臨界值在100~480 之間[22,23],當(dāng)超過(guò)這個(gè)臨界值時(shí),磷將繼續(xù)固持,而碳釋放將加快[22,23]。本研究的結(jié)果是1 066.32,遠(yuǎn)大于480,說(shuō)明本研究的碳將釋放加快,磷將繼續(xù)固持。

    凋落物分解動(dòng)態(tài)及養(yǎng)分釋放受多種因素的影響,包括土地利用方式、喀斯特地區(qū)石漠化程度及群落位置等方面的影響[25-26],本研究?jī)H分析了喀斯特峰叢洼地內(nèi)不同群落凋落物分界動(dòng)態(tài)及養(yǎng)分釋放情況,在今后的研究中,還需要考慮更多的因素,進(jìn)行系統(tǒng)分析,對(duì)于喀斯特區(qū)域植被恢復(fù)具有重要意義。

    4 結(jié) 論

    貴州黔西北喀斯特峰叢洼地7 個(gè)群落內(nèi)凋落物的分解系數(shù)變化范圍在0.043~0.073,分解t0.5為0.8~1.2 a,分解t0.95為3.4~5.7 a。相同分解時(shí)間段內(nèi)7 個(gè)群落有機(jī)碳均表現(xiàn)為釋放,氮含量除了F 群落為釋放外,其余6 個(gè)群落都為富集。磷含量除了C 群落為釋放外,其余6 個(gè)群落都為富集。相同分解時(shí)間段碳氮比在7 個(gè)群落中均為釋放,碳磷比在7 個(gè)群落中均為釋放,氮磷比在A、C、D 群落為富集,在B、E、F、G 群落為釋放。本研究得到貴州省喀斯特地區(qū)叢峰洼地小流域不同森林群落的凋落物分解速率及養(yǎng)分變化情況,得到了影響分解率的關(guān)鍵化學(xué)指標(biāo),并建立分解率與化學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)系模型,對(duì)于該地區(qū)森林維持和植被恢復(fù)具有重要意義。

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