岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤動物對凋落葉分解的貢獻.pdf

1、土壤動物是凋落葉分解過程中重要的生物因子之一，對于維持生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和養(yǎng)分平衡具有十分重要的作用。土壤動物作用于凋落葉分解的過程受溫度、濕度、凍融循環(huán)、干濕交替等環(huán)境變化和凋落葉初始質(zhì)量的調(diào)控。然而，岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)土壤動物對其代表性植被凋落葉分解的影響尚不清楚，亟待深入研究。鑒于此，本研究采用凋落葉網(wǎng)袋排除土壤動物的方法，以岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)中代表性植被黃花亞菊(Ajania nubigena)、黑褐苔草(Carex atro

2、fusca)、康定柳(Salix paraqplesia)、方枝柏(Sabina saltuaria)、紅樺(Betula albo-sinensis)、岷江冷杉(Abies faxoniana)、橿子櫟(Quercusbaronii)、岷江柏(Cupressus chengiana)、西南抗子梢(Campylotropis delavayi)麻櫟(Quercus acutissima)、柳杉(Cryptomeria fortunei)

3、、油樟(Chnnamomumlongepaniculatum、馬尾松(Pinus massoniana)凋落葉為對象，在2013年11月至2014年10月，研究了各生態(tài)系統(tǒng)中土壤動物對凋落葉分解過程中凋落葉失重(mass)、養(yǎng)分釋放、質(zhì)量(quality)變化和金屬元素濃度動態(tài)的影響，并實時監(jiān)測了大氣和凋落葉袋內(nèi)溫度動態(tài)。凋落葉分解一年后，主要結(jié)果如下:
　　1.土壤動物參與的凋落葉失重分別為:干旱河谷(45.98％-61.23％

4、)＞北亞熱帶常綠闊葉林(47.73-49.31％)＞交錯帶(28.27％-48.86％)＞高山森林（34.1％-37.13％）＞中亞熱帶常綠闊葉林(27.78％-38.24％)＞山地森林(22.53％-24.55％)。土壤動物促進了抗子梢、岷江柏、油樟、麻櫟、紅樺和康定柳凋落葉的失重，其貢獻率為1.61％-34.12％;土壤動物抑制了其他物種凋落葉的失重，其貢獻率為（-2.85％）-(-16.04％)。
　　2.土壤動物顯著影響了

5、各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉碳濃度動態(tài)（高山草甸和北亞熱帶常綠闊葉林除外），土壤動物增加了岷江冷杉凋落葉碳的濃度，其貢獻為-7.89％，而降低了其他物種凋落葉碳的濃度，其貢獻率為8.32％-58.39％。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉氮的濃度動態(tài)（干旱河谷除外），土壤動物增加了黃花亞菊，康定柳和岷江柏凋落葉氮濃度，貢獻率為(-0.48％)-（-13.97％）;而降低了其他物種凋落葉氮濃度，貢獻率為1.60％-38.31％。土壤動物顯著影響了各生

6、態(tài)系統(tǒng)凋落葉磷的濃度動態(tài)（山地森林除外），土壤動物增加了岷江冷杉，橿子櫟，柳杉，岷江柏(ET)和抗子梢凋落葉磷的濃度，其貢獻為（-6.12％）-(-59.28％);而降低了其他物種凋落葉磷的濃度，其貢獻率為4.78％-23.72％。
　　3.土壤動物顯著影響了高山森林、交錯帶、亞熱帶常綠闊葉林凋落葉木質(zhì)素的濃度動態(tài)。土壤動物增加了方枝柏，岷江冷杉，康定柳，岷江柏(ET)凋落葉木質(zhì)素的濃度，其貢獻率為(-5.27％)-(-29.18

7、％);土壤動物降低了其他物種凋落葉木質(zhì)素的濃度，其貢獻率為1.21％-29.37％。土壤動物顯著影響了高山草甸、山地森林、交錯帶、干旱河谷、亞熱帶常綠闊葉林凋落葉纖維素的濃度動態(tài)，土壤動物降低了抗子梢，麻櫟，岷江柏，柳杉，康定柳和馬尾松凋落葉纖維素的濃度，其貢獻為4.01％-70.62％;土壤動物增加了岷江冷杉，紅樺，方枝柏，橿子櫟，油樟和黃花亞菊凋落葉纖維素的濃度，其貢獻率為（-3.86％）-（-24.51％）。
　　4.土壤動

8、物顯著影響了各典型生態(tài)系統(tǒng)凋落葉K的濃度動態(tài)（高山草甸除外），土壤動物增加了抗子梢，油樟，黃花亞菊，紅樺，麻櫟和柳杉凋落葉K的濃度，其貢獻為(-18.62％)-(-112.98％);而降低了其他物種凋落葉K的濃度，其貢獻為1.34％-35.31％。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Ca的濃度動態(tài)（中亞熱帶常綠闊葉林除外），土壤動物增加了岷江冷杉，橿子櫟，岷江柏(DV)和抗子梢凋落葉Ca的濃度，其貢獻為(-4.66％)-（-38.25％）

9、;而土降低了其他物種凋落葉Ca的濃度，其貢獻為2.35％-31.93％。土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Na的濃度動態(tài)，土壤動物增加了黃花亞菊，橿子櫟，康定柳，抗子梢和岷江柏(DV)凋落葉Na濃度，其貢獻為（-1.46％）-（-42.51％）;而降低了其他物種凋落葉Na濃度，其貢獻為0.45％-14.44％。土壤動物顯著影響了交錯帶、干旱河谷和亞熱帶常綠闊葉林凋落葉Mg的濃度動態(tài)，土壤動物增加了抗子梢，麻櫟，岷江柏(DV)，柳杉凋落

10、葉Mg的濃度，其貢獻為(-43.23％)-(-75.79％);而降低了其他物種凋落葉Mg的濃度，其貢獻為0.42％-26.22％。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Al的濃度動態(tài)，土壤動物降低了紅樺，岷江柏(ET)，麻櫟，柳杉凋落葉Al的濃度，其貢獻為6.20％-35.32％;而增加了其他物種凋落葉Al的濃度，其貢獻為（-10.49％）-（-65.83％）。
　　5.土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Fe、Cu、Mn的濃度動態(tài)。

11、土壤動物降低了紅樺，抗子梢凋落葉Fe的濃度，貢獻分別為0.98％和43.53％;而增加了其他物種凋落葉Fe的濃度，其貢獻為(-23.30％)-（-300.33％）。土壤動物降低了馬尾松，麻櫟，橿子櫟，岷江冷杉，黃花亞菊和紅樺凋落葉Mn的濃度，其貢獻為0.43％-47.56％;而增加了其他物種凋落葉Mn的濃度，其貢獻為(-3.95％)-(-158.65％)。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Zn的動態(tài)（高山草甸和交錯帶除外），土壤動物降低

12、了麻櫟，黃花亞菊，岷江柏(ET)和紅樺凋落葉Zn的濃度，其貢獻為9.31％-27.05％，而增加了其他物種凋落葉Zn的濃度，貢獻為(-17.93％)-(-132.56％)。土壤動物降低了岷江柏(ET)，油樟，黃花亞菊凋落葉Cu的濃度，其貢獻為0.03％-18.14％，而增加了其他物種凋落葉Cu的濃度，其貢獻為（-0.73％）-(-102.64％)。
　　6.土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Pb、Cr的濃度動態(tài)。土壤動物增加了所

13、有物種凋落葉Pb的濃度，其貢獻為（-10.16％)-（-151.12％）。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉Cd的濃度動態(tài)（交錯帶和中亞熱帶常綠闊葉林除外），土壤動物降低了黃花亞菊，紅樺，橿子櫟，康定柳，麻櫟和岷江冷杉凋落葉Cd的濃度，其貢獻為3.38％-70.93％;而增加了其他物種凋落葉Cd的濃度，其貢獻為(-0.62％)-(-506.25％)。土壤動物降低了黃花亞菊，紅樺，抗子梢和油樟凋落葉Cr濃度，其貢獻為15.84％-70.9

14、7％，土壤動物增加了其他物種凋落葉Cr濃度，貢獻為(-4.49％)-(-197.87％)。
　　7.土壤動物顯著影響了每個生態(tài)系統(tǒng)凋落葉C/P、N/P和木質(zhì)素/纖維素。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉C/N（北亞熱帶常綠闊葉林除外），土壤動物增加了岷江冷杉和馬尾松凋落葉C/N，其貢獻率分別為:(-9.67％)-(-3.45％)，而降低了其他物種凋落葉C/N，其貢獻為1.51％-39.81％。土壤動物降低了多數(shù)物種凋落葉C/P，其

15、貢獻為:0.56％-73.84％，增加了岷江柏，康定柳，油樟和岷江冷杉凋落葉C/P，其貢獻率為(-2.44％)-（-18.01％）。土壤動物降低了多數(shù)物種凋落葉N/P，其貢獻率為2.38％-56.48％;增加了岷江柏，黃花亞菊，康定柳，方枝柏和油樟凋落葉N/P，其貢獻率為（-4.16％）-（-32.33％）。土壤動物顯著影響了各生態(tài)系統(tǒng)凋落葉木質(zhì)素/N的動態(tài)，土壤動物降低了黃花亞菊，柳杉，康定柳，岷江柏(DV)和橿子櫟凋落葉木質(zhì)素/N，

16、其貢獻率為0.90％-35.55％，而增加了其他物種凋落葉木質(zhì)素/N，其貢獻率為(-2.91％)-(-30.19％)。土壤動物降低了黃花亞菊，油樟，橿子櫟，紅樺和方枝柏凋落葉木質(zhì)素/纖維素，其貢獻率為1.35％-43.26％，而增加了其他凋落葉木質(zhì)素/纖維素，其貢獻率為（-2.71％）-(-152.26％)。
　　總之，岷江流域典型生態(tài)系統(tǒng)代表性植被凋落葉分解過程中，土壤動物的參與顯著影響和改變了凋落葉的失重、養(yǎng)分含量、木質(zhì)素、纖

17、維素以及金屬元素的濃度動態(tài)。土壤動物對凋落葉失重、元素含量動態(tài)、質(zhì)量變化的影響并不是隨海拔的升高而逐漸減小的。土壤動物作用于凋落葉失重的貢獻具體表現(xiàn)為:高寒生態(tài)系統(tǒng)隨海拔的升高而逐漸增大（高山草甸＞高山森林＞山地森林），干旱河谷-山地森林交錯帶和亞熱帶常綠闊葉林則是隨海拔是升高而減?。ǜ珊岛庸龋窘诲e帶＞山地森林，北亞熱帶常綠闊葉林＞中亞熱帶常綠闊葉林）;土壤動物對凋落葉元素釋放和礦化的影響在高寒生態(tài)系統(tǒng)和干旱河谷山地森林交錯帶中隨海拔的

18、升高而減小，然而在亞熱帶常綠闊葉林是隨海拔的升高而增大的，這可能與氣候帶、生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境條件（年降雨量、土壤物理或化學(xué)性質(zhì)、物種）密切相關(guān)。同時土壤動物顯著影響了凋落葉質(zhì)量變化，并明顯降低了大多數(shù)凋落葉的C/N、C/P、N/P，進一步證實了土壤動物的參與使凋落葉更易分解。此外，凋落葉初始質(zhì)量和溫度顯著影響了土壤動物的貢獻率，且其貢獻更易受物種的調(diào)控。這些結(jié)果為更加清晰的認(rèn)識岷江流域典型系統(tǒng)土壤動物在凋落葉分解等相關(guān)生態(tài)學(xué)過程的重要地位，