馬尾松人工林樹樁貯量與分解特征.pdf

1、全球變化不僅改變著全球生物圈的生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能，而且已經(jīng)開始影響著人類的生存與健康。所以全球碳匯、源問題越來越成為各國研究人員的研究熱點(diǎn)。森林生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中占有著舉足輕重的作用，粗死木質(zhì)殘?bào)w(CWD)是森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。人工林生態(tài)系統(tǒng)是森林生態(tài)系統(tǒng)中重要的部分，更重要的是人工林生態(tài)系統(tǒng)在緩解全球氣候變化中作用的不斷凸顯。所以人工林生態(tài)系統(tǒng)中粗死木質(zhì)殘?bào)w越來越引起林業(yè)工作者的關(guān)注。但是隨著全球人工林面積的擴(kuò)大

2、，以及人工林自身生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與恢復(fù)能力差，人工林退化現(xiàn)象越來越普遍，越來越明顯。而人工林粗死木質(zhì)殘?bào)w提高森林土壤肥力、維持生物多樣性和保持水土等生態(tài)作用能夠有效的緩解人工林退化的問題。同時(shí)研究人工林粗死木質(zhì)殘?bào)w還可以完善森林生態(tài)系統(tǒng)粗死木質(zhì)殘?bào)w的研究數(shù)據(jù)，為人類全面了解粗死木質(zhì)殘?bào)w的生態(tài)功能提供依據(jù)。樹樁是人工林生態(tài)系統(tǒng)中粗死木質(zhì)殘?bào)w重要的組成成分，所以研究人工林樹樁貯量與分解特征亟不可待。目前，我國對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)物分解的研究

3、多集中在枯枝落葉和細(xì)根分解的研究，而對(duì)樹樁分解過程中貯量變化與分解特征的研究還十分鮮見，特別對(duì)于我國南方最主要的人工林樹種馬尾松(Pinus massoniana)樹樁。
　　本實(shí)驗(yàn)結(jié)合我國人工林粗死木質(zhì)殘?bào)w研究的現(xiàn)狀，以四川省宜賓市高縣來復(fù)鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)川云中路毛顛坳的人工馬尾松林為研究樣地，采用空間代替時(shí)間的方法，采集1999-2012年采伐后次年所營造的林分，及2013年剛間伐后的林分中的馬尾松樹樁，且所選林分坡向和坡位大致相同，

4、所采集中馬尾松樹樁都是樹木生長到9-10年被砍伐留下的。分別以所采集樹樁地上部的木樁(SW)、樹皮(B)和地下部的根樁(SW)、不同徑級(jí)的根(0 mm＜R1≤10mm，10 mm＜R2≤25 mm，25 mm＜R3≤100mm，R4＞100mm)為研究對(duì)象，探究出樹樁不同部位的貯量與分解特征:
　　馬尾松樹樁分解過程中不同部位的密度與分解速率變化均不同，樹樁地上部木樁(SW)、樹皮(B)和地下部根樁(SR)分解過程中密度變化的總體

5、趨勢都是逐漸降低，且逐漸趨于穩(wěn)定，但是分解過程中，樹皮呈現(xiàn)平緩的降低趨勢，而木樁與根樁在分解初期的密度均大于樹皮，且在分解前4年密度降低幅度大;同時(shí)隨著分解年限的增加，木樁、樹皮、根樁的分解速率隨分解時(shí)間的增加先增大后減小，且逐漸趨于一致，樹樁的分解速率整體大于樹皮與根樁;
　　樹樁的木樁(SW)、樹皮(B)和根樁(SR)共給人工林生態(tài)系統(tǒng)大約貢獻(xiàn)30.18 t/hm2，且分解過程中的貯量變化呈現(xiàn)先增加，迅速降低，再逐漸降低的趨勢

6、，且各部分的貯量根樁＞木樁＞樹皮，而且是根樁的貯量明顯大于木樁和樹皮的貯量，這說明根樁對(duì)樹樁貯量的貢獻(xiàn)大，它的變化對(duì)樹樁貯量的變化影響大。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)含水率分別與木樁、樹皮的分解速率的相關(guān)性不顯著，而與根樁的分解速率相關(guān)性顯著;
　　樹樁地下部大約可以給人工林生態(tài)系統(tǒng)輸入11.93 t/hm2的CWD，比木樁、樹皮和根樁對(duì)人工林生態(tài)系統(tǒng)CWD貯量的貢獻(xiàn)小。在15年的分解過程中，根整體貯量先增加，迅速降低，再緩慢降低，但不同徑級(jí)的根，

7、貯量變化規(guī)律略有不同。其中R1、R2的變化趨勢是一直緩慢降低，通過單因素方差分析，R1徑級(jí)的變化顯著(P＜0.05)，而R2徑級(jí)的變化不顯著（P＞0.05）。而R3、R4徑級(jí)的根的貯量的變化趨勢與根的整體貯量變化趨勢一致，都是先增加，迅速降低，再逐漸降低，R3的變化極顯著（P＜0.01），但R4的變化不顯著（P＞0.05）;
　　隨著分解年限的增加，不同徑級(jí)根的密度變化呈降低的趨勢，并且逐漸趨于穩(wěn)定。在根分解初期，R4徑級(jí)的密度有

8、一段時(shí)期是在迅速減小，R1、R2和R3徑級(jí)的密度也在降低，但是是在緩慢降低。經(jīng)過15年的分解，R4徑級(jí)的根的密度還有繼續(xù)降低的趨勢，R1、R2和R3徑級(jí)的根的密度分別在分解第6、4、5年后變化趨于穩(wěn)定。同時(shí)，樹樁不同徑級(jí)的根在15年的分解過程中分解速率隨著分解時(shí)間的增加先增大后降低，并且逐漸趨于一致。R4徑級(jí)根的分解速率整體大于R1、R2和R3的分解速率。樹樁分解初期，R1、R2和R3徑級(jí)的根有一個(gè)分解特別緩慢的停滯階段，從第2年前中期

9、分解速率開始增大，分別在第6年、第8年、第7年增大到整個(gè)分解過程中分解速率的最大值，此后它們的分解速率分別逐漸降低，并趨于穩(wěn)定。R4在分解初期，沒有明顯的停滯階段，而是分解速率迅速增大，在分解第2年中期達(dá)到最大值0.43，此后一個(gè)階段分解速率迅速降低，從第5年后分解速率就緩慢降低到0.12，且逐漸趨于穩(wěn)定。
　　綜上所述，馬尾松人工林樹樁貯量、分解密度和分解速率在15年的分解過程中呈現(xiàn)了以上明顯的變化規(guī)律。這些數(shù)據(jù)與規(guī)律可能對(duì)系統(tǒng)