嘉陵江上游低山暴雨區(qū)不同植被類型的氮循環(huán)研究.pdf

1、氮是植物生長所必需的主要營養(yǎng)元素，它是植物的蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素等物質(zhì)的組成成分。氮循環(huán)的研究，對森林生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。本研究對嘉陵江上游低山暴雨區(qū)濕地松林、刺槐林、濕地松與刺槐混交林三種不同植被類型進(jìn)行系統(tǒng)研究，探討了不同植被類型凋落物的年凋落量及其養(yǎng)分歸還量、凋落物的分解速率、凋落物現(xiàn)存量及養(yǎng)分含量、降水中氮的輸入和輸出、土壤養(yǎng)分的季節(jié)動態(tài)變化，旨在為提高林地生產(chǎn)力及可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明： (1)濕地松林

2、、刺槐林、濕地松與刺槐混交林的年凋落物量分別為4942.60kg/hm<'2>、3609.60kg/hm<'2>、4689.20kg/hm<'2>，其大小順序為濕地松林>混交林>刺槐林。三種植被類型凋落物各組分量，濕地松林和混交林以葉的凋落量最大，其次是雜物：刺槐林以雜物最大，落葉占其次。濕地松凋落物總量、葉和雜物在全年出現(xiàn)三個凋落高峰，刺槐林和混交林凋落物總量和雜物全年也是出現(xiàn)三個高峰，葉兩個高峰期；枝和果的凋落主要集中在夏季。

3、 (2)濕地松林、刺槐林、濕地松與刺槐混交林凋落物N的年歸還量分別為：31.06kg/hm<'2>，38.96kg/hm<'2>，40.05kg/hm<'2>，大小順序為：混交林>刺槐林>濕地松林。凋落物各組分N的歸還量大小，濕地松林為葉>雜物>枝>果；刺槐林和混交林為雜物>葉>果>枝。 (3)濕地松林、刺槐林、濕地松與刺槐混交林凋落物現(xiàn)存量的年平均值分別為：5902.98kg/hm<'2>、5186.75kg/hm<'2>、

4、6361.87kg/hm<'2>，其大小順序為混交林>濕地松林>刺槐林。三種植被類型未分解層N的年平均含量的大小順序為刺槐林>混交林>濕地松林，半分解層N的年平均含量大小順序為混交林>刺槐林>濕地松林。 (4)濕地松林、刺槐林、濕地松與刺槐混交林N元素的年淋溶歸還量分別為：13.09kg/hm<'2>，13.10kg/hm<'2>，14.14kg/hm<'2>，淋溶歸還量的大小與林分的郁閉度和冠層厚度大小有關(guān)；三種植被類型林冠雨

5、的歸還量分別為：12.649kg/hm<'2>、12.550kg/hm<'2>、13.291kg/hm<'2>，樹干徑流的歸還量分別為：1.18kg/hm<'2>，1.35kg/hm<'2>，1.84kg/hm<'2>，表明在降水歸還途徑中，主要是林冠雨的歸還。濕地松林、刺槐林、濕地松與刺槐混交林地表徑流的氮輸出量分別為：0.55kg/hm<'2>、0.55kg/hm<'2>、1.27kg/hm<'2>，混交林的氮輸出量比較大可能與林下

6、凋落物的現(xiàn)存量較少有關(guān)。 (5)三種植被類型各組分N含量的變化范圍在0.758～14.989g/kg，各組分的N含量大小順序，濕地松林為葉>根>皮>枝>干；刺槐林為葉>果>根>皮>枝>干；混交林的濕地松為葉>根>枝>皮>干；混交林的刺槐：果>葉>皮>根>枝>干；濕地松純林與混交林的濕地松相比，混交林的枝、葉、根均大于純林，干和皮的N含量是純林大于混交林；混交林中刺槐枝、干、皮、果的N含量均比刺槐純林高，而葉、根的N含量是純林高于

7、混交林。濕地松林、刺槐林、濕地松與刺槐混交林N的總積累量分別為136.432kg/hm<'2>、210.403kg/hm<'2>、169.661kg/hm<'2>，以刺槐純林N積累量最大，其次是混交林。 (6)三種植被類型凋落物的分解在第一季度分解比較緩慢，第二、三季度失重率明顯，第四季度時分解減慢。凋落物在分解過程中三種植被類型各組分N濃度的變化趨勢表現(xiàn)為：枝：淋溶－富集－釋放；葉的變化趨勢有所不同，濕地松林表現(xiàn)為凈富集，混交

8、林中的濕地松和刺槐及純林中的刺槐表現(xiàn)為淋溶-富集-釋放；果的濃度變化也表現(xiàn)為淋溶-富集-釋放。 (7)三種植被類型土壤中氮素的含量除土壤銨態(tài)氮外，其余的均是刺槐林>混交林>濕地松林，銨態(tài)氮含量的大小順序為：刺槐林>濕地松林>混交林。各氮素在一年中的變化趨勢不相同，有機(jī)質(zhì)和全氮的變化趨勢相同，先升高后降低，然后再升高，最后又降低；銨態(tài)氮的變化趨勢表現(xiàn)為降-升-降；硝態(tài)氮的變化趨勢為：從2005.12-2006.6月基本保穩(wěn)定，爾后

9、開始下降，9月降到最低值；水解氮的變化趨勢表現(xiàn)為先升后降。 (8)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的特點可以通過吸收系數(shù)、利用系數(shù)及循環(huán)系數(shù)來表征，濕地松林、刺槐林、濕地松與刺槐混交林N元素的年吸收量分別為37.561kg/hm<'2>、48.976kg/hm<'2>、48.127kg/hm<'2>，刺槐純林的年吸收量最大，濕地純林的吸收量最??；三種植被類型年存留量的大小順序為：刺槐林>混交林>濕地松林；歸還量的大小順序為：混交林>刺槐林>濕地