季節(jié)性雪被對(duì)高山林線交錯(cuò)帶凋落葉分解的影響.pdf

1、植物凋落葉分解是陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換的主要途徑。高山林線交錯(cuò)帶是陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化響應(yīng)的敏感區(qū)域。研究該區(qū)域凋落葉分解過(guò)程中的質(zhì)量損失、元素釋放和組分降解，對(duì)于深入了解和預(yù)測(cè)全球氣候變化對(duì)高山生態(tài)系統(tǒng)的影響具有重要的意義。因此，本研究采用凋落袋分解法，于2012年10月至2014年11月，對(duì)川西高山林線交錯(cuò)帶12個(gè)優(yōu)勢(shì)物種凋落葉在三個(gè)植被類型下（暗針葉林-高山林線-高山草甸）共兩年（兩個(gè)雪被期和兩個(gè)生長(zhǎng)季）分解過(guò)程中的質(zhì)量

2、損失、碳、氮、磷、可溶性碳和總酚的釋放及纖維素和木質(zhì)素的降解進(jìn)行研究，探討季節(jié)性雪被對(duì)質(zhì)量損失、元素釋放和組分降解的影響，以及分析質(zhì)量損失與凋落葉初始質(zhì)量、凋落葉動(dòng)態(tài)質(zhì)量及環(huán)境因子的關(guān)系，結(jié)果顯示:
　　1)高山林線交錯(cuò)帶從暗針葉林-高山林線-高山草甸，環(huán)境溫度波動(dòng)幅度逐漸增大，平均溫度逐漸升高，凍融頻次依次遞增。季節(jié)性雪被在高山林線交錯(cuò)帶覆蓋明顯。第二年降雪量、雪被覆蓋持續(xù)時(shí)間、雪被覆蓋厚度均高于第一年。兩年綜合來(lái)看，雪被厚度大

3、小順序依次為高山林線＞暗針葉林＞高山草甸。
　　2)分解時(shí)期（四個(gè)分解階段）、植被類型、物種因素均顯著影響凋落葉分解過(guò)程。凋落葉初始氮含量、磷含量、纖維素含量、木質(zhì)素含量、C/N和L/N等初始質(zhì)量與分解速率顯著相關(guān)。凋落葉分解速率k值范圍為0.096～0.928，柳蘭分解最快3～4年分解基本完成，而錦絲蘚和高山杜鵑分解緩慢，分解基本完成需要20年以上，其余9種凋落葉分解一半需要1年半左右，分解基本完成需要5～7年。大部分凋落葉在第

4、一個(gè)生長(zhǎng)季初期殘留率急轉(zhuǎn)直下，分解加速。凋落葉失重集中在第一年，尤其是在第一年生長(zhǎng)季。兩個(gè)雪被期占兩年總失重近四成。
　　3)不同種類凋落葉質(zhì)量發(fā)生了不同程度的變化。凋落葉質(zhì)量不同分解時(shí)期的變化對(duì)季節(jié)性雪被的響應(yīng)差異較大。氮、磷、可溶性碳和總酚含量的變化趨勢(shì)在三個(gè)植被上比較一致，氮和磷含量小幅上升，可溶性碳和總酚含量大幅降低。碳、纖維素和木質(zhì)素含量的變化趨勢(shì)在三個(gè)植被上差異明顯，碳含量小幅降低，纖維素含量保持基本穩(wěn)定，木質(zhì)素含量則

5、小幅升高。
　　4)凋落葉不同元素（組分）均發(fā)生了不同程度的釋放（降解）。季節(jié)性雪被對(duì)不同元素（組分）釋放（降解）的影響具顯著差異。碳、氮、磷、纖維素和木質(zhì)素的釋放（降解）大致在50～65％，而可溶性碳和總酚的釋放達(dá)90％。全部元素（組分）的釋放（降解）集中在第一年，碳、可溶性碳和總酚釋放集中在第一年生長(zhǎng)季，而氮、磷、纖維素和木質(zhì)素兩個(gè)季節(jié)約各占第一年的二分之一。第二個(gè)雪被期碳、氮、磷、纖維素和木質(zhì)素的釋放（降解）約占第二年的60

6、％。氮、可溶性碳和纖維素的釋放（降解）在暗針葉林釋放最高，碳和總酚的釋放（降解）在高山林線最高，而磷和木質(zhì)素的釋放（降解）在高山草甸最高。
　　5)溫度、L/N、C/N、纖維素和雪被等因素對(duì)凋落葉失重率具有顯著影響。溫度與失重率呈極顯著正相關(guān)，雪被厚度與失重率呈極顯著負(fù)相關(guān)，纖維素動(dòng)態(tài)含量與失重率呈極顯著正相關(guān)， C/N和L/N動(dòng)態(tài)比值與失重率呈極顯著負(fù)相關(guān)。溫度、雪被、L/N、C/N和纖維素對(duì)失重率的影響依次減小。L/N、C/N

7、、纖維素等質(zhì)量因子對(duì)凋落失重具有重要影響，但溫度和雪被等環(huán)境因子的作用更為關(guān)鍵。
　　高山林線交錯(cuò)帶地區(qū)凋落葉在四個(gè)分解時(shí)期的分解過(guò)程具有各自的特征，季節(jié)性雪被不僅直接控制雪被季節(jié)凋落葉的分解過(guò)程，而且間接影響生長(zhǎng)季節(jié)凋落葉的分解過(guò)程。凋落葉分解過(guò)程中質(zhì)量損失、元素釋放和組分降解集中在第一年尤其集中在第一年生長(zhǎng)季，而經(jīng)過(guò)第一年的快速失重后，凋落葉可分解性顯著降低，季節(jié)性雪被的作用從第二年開(kāi)始變得突出，凋落葉質(zhì)量損失、元素釋放和組分