四川盆地亞熱帶常綠闊葉林土壤動(dòng)物對(duì)凋落物分解的影響.pdf

1、凋落物分解是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，由于植物生長(zhǎng)的不同物候時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求量存在差異，凋落物的分解釋放養(yǎng)分的速率對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的影響。土壤動(dòng)物作為凋落物分解過(guò)程中重要的生物因子，其在植物生長(zhǎng)的不同物候時(shí)期對(duì)凋落物分解具有顯著影響。然而，在植物生長(zhǎng)的不同物候時(shí)期，土壤動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)以及其對(duì)凋落物質(zhì)量的影響還不清楚。尤其是近幾十年來(lái)自然森林植被受到嚴(yán)重破壞，人類(lèi)活動(dòng)日漸頻繁，次生林和人工林廣泛種植。這些嚴(yán)重受到人為干擾的系統(tǒng)生態(tài)

2、過(guò)程更為脆弱，凋落物分解對(duì)于植物生長(zhǎng)更為重要，且強(qiáng)烈的人類(lèi)活動(dòng)干擾必然顯著改變土壤動(dòng)物活動(dòng)及其對(duì)凋落物分解的作用過(guò)程，進(jìn)而影響凋落物分解過(guò)程和植物生長(zhǎng)過(guò)程的關(guān)系。目前，已有的相關(guān)研究更加關(guān)注人工林和次生林土壤動(dòng)物多樣性和凋落物的整體分解情況，并沒(méi)有注意到凋落物分解進(jìn)程與植物物候過(guò)程的關(guān)系，更沒(méi)有研究植物生長(zhǎng)不同關(guān)鍵時(shí)期（秋末落葉期、萌動(dòng)期、展葉期、葉片成熟期、盛葉期、葉衰期）土壤動(dòng)物對(duì)凋落物質(zhì)量的貢獻(xiàn)。因此，以典型人工林樹(shù)種馬尾松(Pi

3、nus massoniana)和柳杉(Cryptomeria fortunei)，次生林樹(shù)種香樟(Cinnamomum camphora)和麻櫟(Quercusacutissima)凋落物為研究對(duì)象，根據(jù)植物物候動(dòng)態(tài)，研究植物生長(zhǎng)不同關(guān)鍵時(shí)期土壤動(dòng)物的貢獻(xiàn)特征，以期通過(guò)深入認(rèn)識(shí)四川盆地常綠闊葉林凋落物分解過(guò)程，為合理調(diào)控凋落物分解等物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，更好地作用于植物生長(zhǎng)及區(qū)域亞熱帶常綠闊葉林可持續(xù)管理提供一定的理論依據(jù)。
　　研究期間

4、，共捕獲土壤動(dòng)物10386只，隸屬22目73科，其中，馬尾松(2863只)＞柳杉(2713只)＞香樟(2704只)＞麻櫟(2106只)。土壤動(dòng)物的功能類(lèi)群在植物生長(zhǎng)的不同物候時(shí)期存在明顯差異。第一年的植物生長(zhǎng)過(guò)程中，除柳杉土壤動(dòng)物的個(gè)體密度高峰在展葉期出現(xiàn)外，其他三種凋落物的土壤動(dòng)物個(gè)體密度高峰均出現(xiàn)在葉片成熟期和葉衰期。在第二年的凋落物分解過(guò)程中，馬尾松和柳杉凋落物袋中的土壤動(dòng)物個(gè)體密度高峰出現(xiàn)在秋末落葉期，而香樟和麻櫟則出現(xiàn)在盛葉期

5、。在兩年的凋落物分解過(guò)程中，4種凋落物中土壤動(dòng)物的個(gè)體密度和類(lèi)群密度均有較為一致的變化趨勢(shì)。
　　兩年的凋落物分解過(guò)程中，移除土壤動(dòng)物前后4種凋落物的干重殘留量存在顯著差異（p＜0.05），且凋落物質(zhì)量顯著（p＜0.05）影響凋落物的分解速率。在第一年的凋落物分解過(guò)程中，相同環(huán)境條件下，闊葉樹(shù)種分解速度快于針葉樹(shù)種，而在第二年的凋落物分解過(guò)程中，針葉樹(shù)種分解速度加快。土壤動(dòng)物對(duì)凋落物失重的貢獻(xiàn)在第一年隨著分解的進(jìn)行而增大，而凋落物

6、分解的第二年，土壤動(dòng)物的貢獻(xiàn)明顯減小。
　　土壤動(dòng)物對(duì)C釋放的貢獻(xiàn)針葉樹(shù)種大于闊葉樹(shù)種，對(duì)養(yǎng)分釋放的影響在分解的第一年大于第二年。在4種凋落物分解過(guò)程中，N和P都表現(xiàn)出了富集現(xiàn)象，但由于凋落物基質(zhì)的差異，和土壤動(dòng)物作用程度的不同，N和P富集的起始時(shí)間也存在差異，但總體規(guī)律基本表現(xiàn)為釋放-富集-釋放-富集-釋放。在凋落物分解的第一年，凋落物木質(zhì)素濃度持續(xù)上升，而至分解的第二年，木質(zhì)素濃素的變化幅度較小。在兩年的凋落物分解過(guò)程中纖維素

7、濃度持續(xù)下降。土壤動(dòng)物對(duì)木質(zhì)素和纖維素分解的貢獻(xiàn)均表現(xiàn)為第一年小于第二年，兩年的凋落物分解過(guò)程中，土壤動(dòng)物對(duì)木質(zhì)素的貢獻(xiàn)在4種凋落物中均表現(xiàn)為正效應(yīng)，且土壤動(dòng)物對(duì)難分解組分木質(zhì)素的作用在柳杉中表現(xiàn)最明顯。土壤動(dòng)物對(duì)纖維素濃度的影響在各時(shí)期表現(xiàn)較為一致，纖維素持續(xù)釋放，且分解前期快于后期。在兩年的凋落物分解過(guò)程中，4種凋落物的C/N、C/P均隨著凋落物的分解呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，N/P和木質(zhì)素/N在分解前后變化較小。土壤動(dòng)物對(duì)木質(zhì)素/N的作用雖

8、然在凋落物分解的各時(shí)期沒(méi)有較為一致的變化規(guī)律，但土壤動(dòng)物對(duì)4種凋落物的木質(zhì)素/N均表現(xiàn)出顯著影響。4種凋落物木質(zhì)素/纖維素在兩年的凋落物分解過(guò)程中均表現(xiàn)為升高，土壤動(dòng)物對(duì)木質(zhì)素/纖維素的影響在第一年小于第二年。
　　綜上所述，亞熱帶常綠闊葉林土壤動(dòng)物對(duì)凋落物分解產(chǎn)生顯著影響，但土壤動(dòng)物的影響在分解第一年要大于分解第二年。由于植物生長(zhǎng)的不同時(shí)期，凋落物的基質(zhì)差異和土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的差異，土壤動(dòng)物對(duì)不同時(shí)期凋落物的影響表現(xiàn)出一定的差異