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海南麻竹林凋落物及养分动态研究


第 23 卷 第 4 期 4 竹 子 研 究 汇 刊                 V o l. 23, N o. 4 2004年11月 N ov. , 2 0 0 JOU RNAL O F BAM BOO R ESEA RCH

海南麻竹林凋落物及养分动态研究
吕春艳 余雪标
( 中国热带农业科学院, 海南 571737)
<

br />摘 要 研究了海南麻竹林凋落物量及其养分动态。 结果表明: 麻竹林凋落物全年总量为 6 862. 8 kg ?
3. 25. 45. 11. hm - 2。N 、 、K、 、 g 的年归还量分别为 74. 847、 264、 921、 924、 902 kg ?hm - 2 , 大小顺序 P Ca M

为: N > Ca> K> M g> P, 养分总的年归还量是 161. 858 kg ?hm - 2 ?a - 1。凋落物分解失重率达 95% 的分 解期为 11. 59 个月, 每年产生的凋落物全部归还于土壤。 关键词 麻竹林; 凋落物; 养分动态

A Study on the L itter and Nutr ien t D ynam ics of S inoca lam us la tif lorus Forest in Ha inan
Lü Chunyan  Yu Xueb iao
( Sou th Ch ina U n iversity of T rop ical A g ricu ltu ral, H ainan 571737, Ch ina )

Abstract T he lit ter and nu t rien t dynam ics of D end roca lam us la tif lorus fo rest in H a inan w ere stud ied. T he resu lt s show ed tha t the to ta l lit ter b iom a ss a ll over the yea r w a s 6862. 8kg ?hm - 2. T he nu t rien t of N 、 、 、 、 g tha t yea rly retu rned to the so il w ere P K Ca M 74. 847, 3. 264, 25. 921, 45. 924 and 11. 902 kg ?hm 2 der w a s N > Ca> K> M g> P. To ta lly retu rned nu t rien t am oun ted to 161. 858 kg ?hm

?a - 1. T he du ra t ion of 95% decom po sit ion of the lit ter w a s 11. 59 m on th s. T he lit ter p roduced p er yea r w a s com p letely retu rned to the so il in one yea r. Key words D end roca lam us la tif lorus fo rest; L it ter; N u t rien t dynam ics   森林凋落物是森林生态系统的重要组成部 分, 是研究森林生态系统物质循环和能量流动 的重要环节, 也是土壤有机质和植物有效养分 的主要来源。 凋落物归还量及其养分含量对于 土壤的理化性质有重要的影响。 早在 1876 年德 国学者 E. Eberm ayer 对于森林凋落物的养分 进行了研究[ 1 ] , 随后许多学者对世界范围内的 森林凋落物进行了研究报道[ 2, 3 ] , 我国自 60 年 代以来, 开始了此方面的研究, 对森林凋落物的 数量及养分动态进行了大量的研究[ 4~ 6 ] , 但关 于麻竹 (D end roca lam us la tif lorus M cclu re ) 林 的报道甚少。 本文以海南麻竹林为研究对象, 研 究其凋落物归还量及其养分含量, 以期为麻竹
  收稿日期: 2004205211

林的土壤管理和施肥提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于海南省儋州市中国热带农业科 学院试验场, 气候属热带海洋性气候, 年平均气 温为 23. 5℃, 最高气温为 27. 8℃, 最低气温为 17. 2℃, 年平均降雨量为 1 761. 1 mm , 土壤为 花岗岩发育的砖红壤。 本试验地四季如夏, 湿润 多雨, 雨季较长 ( 4~ 11 月) , 麻竹园于 1994 年 引种建成, 主要由新竹、 两年生、 三年生竹构成。

2 研究方法

2. 1 凋落物测定

resp ect ively. T he descend ing o r2
2

    26













第 23 卷 

在麻竹林下随机放置 9 个面积为 0. 2 m 2 的凋落物收集器, 每个月定期收集所有的凋落 物, 并将其分为叶和枝。 在烘箱内 80℃烘干至 恒重, 称量。 称重后的样品磨碎密闭保存, 以备 化学分析用。
2. 2 凋落物分解实验

落量达到第一次高峰, 雨季的 10 月份出现了第 二次高峰。 叶子凋落物的季节动态和总凋落物 的季节动态相似, 凋落枝则没有明显的规律性。 总的来说, 凋落物的季节动态主要受叶子凋落 物的影响。 据报道, 广东小良人工混交林在湿季 的 3 9 月份凋落量较大, 其原因是受台风雨影 ~ 响而造成大量的非生理性落枝落叶形成[ 1 ]; 鼎 湖山南亚热带季风常绿阔叶林在 4~ 5 月和 9 月出现两个凋落高峰期, 其中第一个高峰期是 由于雨季之初气温回升, 降水又多, 群落中许多 植物集中换叶, 第二个高峰是由于受台风影响 而造成大量的非生理性落枝落叶[ 8 ]。 由此可见, 海南麻竹林的凋落物季节节律明显不同于亚热 带的混交林, 也不同于地带性的天然林。 凋落量主要受环境因子 ( 如纬度、 海拔、 气 候等) 和林分因子 ( 树种、 年龄、 密度等) 的影响。 不同地区, 不同类型的森林, 其凋落量不同。 根 据观测结果, 海南麻竹林全年月平均凋落量为 571. 9 kg ?hm - 2 , 全年凋落物总量为 6 862. 8 - 2 kg ?hm , 大于广东小良热带混交林年年凋落 量 5 539 kg ?hm - 2 [ 1 ] , 而小于福建和溪亚热带 雨林年凋落量 7 554. 3 kg ?hm - 2 [ 2 ]。

实验采用分解袋法。 在林地内收集新鲜的 凋落物, 称重后装入大小为 30 cm × 40 cm 、 孔 径为 1 mm 的尼龙网袋中, 放回林地, 重复 7 次。 每月定期从林地取回样品, 每次重复取 1 袋, 细心将杂物去除, 测定干物质残留量, 并取 样备化学分析用。 2. 3 分析方法 植物样品含氮量的测定采用钠氏试剂比色 法; 磷的测定采用钼锑抗比色法; 钾的测定采用 火焰光度计法; 钙、 镁测定采用络合滴定法。

3 结果与分析
3. 1 凋落量

凋落物的归还虽然是一个连续的过程, 但 有明显的高峰期 ( 图 1) 。 其中干季的 3 月份凋

图 1 凋落物量的月变化
F ig. 1  on th variation of litter M

3. 2 凋落物营养元素年归还量

森林凋落物是森林生态系统养分循环的一 个重要过程, 对养分的归还和土壤生物的生存 起着一定的作用。 林木在生长过程中, 凋落物所 含的营养元素经腐解后归还给土壤, 这是森林 生态系统养分循环的主要方式。 森林凋落物元 素含量与凋落量的乘积, 为凋落物营养元素归 还量。 全年各月总和为年归还量。 根据测定结

果 ( 表 1 ) , 麻竹林凋落物各元素的年归还量分 别为: N 74. 847 kg ?hm - 2 ?a - 1 , P 3. 264 kg ?
hm

? a - 1 , K 25. 921 kg ? hm - 2 ? a - 1 , Ca - 2 45. 924 kg ?hm ?a - 1 ,M g 11. 902 kg ?hm - 2 ?a - 1 , 大小顺序为: N > Ca> K > M g > P 养分 总的年归还量是 161. 858 kg ?hm - 2 ?a - 1。 据报道, 福建和溪亚热带雨林 N 、 、 、 、 P K Ca
- 2

3. 40. 28. M g 归还量分别为: 87. 41、 82、 80、 81、

 第 4 期

吕春艳等 海南麻竹林凋落物及养分动态研究

 7  2

表 1 凋落物营养元素年归还量
T ab. 1 A nnual retu rned nu trien ts from litter ( kg ?hm - 2 ?a - 1 )

月份
M on th N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3. 418 6. 695 9. 963 7. 099 3. 042 4. 66 5. 841 7. 905 5. 498 9. 317 7. 045 4. 364 74. 847

凋落物的营养元素归还量
R etu rned nu trien ts from litter P 0. 106 0. 263 0. 466 0. 369 0. 16 0. 258 0. 255 0. 399 0. 225 0. 321 0. 276 0. 166 3. 264 K 0. 541 2. 392 3. 91 1. 149 0. 634 2. 603 3. 873 3. 815 1. 492 3. 781 1. 268 0. 463 25. 921
1[2]

Ca 2. 361 4. 84 6. 356 4. 497 1. 51 2. 137 3. 356 4. 039 3. 547 5. 803 4. 725 2. 753 45. 924

Mg 0. 476 1. 155 1. 591 1. 127 0. 442 0. 783 1. 204 1. 109 0. 794 1. 369 1. 092 0. 76 11. 902

绿阔叶林 N 、 、 、 、 g 的 归 还 量 分 别 为 P K Ca M 99. 88、 03、 01、 11、 19 kg ? hm - 2 15. 27. 37. 12. - 1[8] ?a , 凋落物是土壤养分的重要来源。 凋落物 及其养分的归还量越大, 对土壤肥力的改善作用 越大。 由此可见, 麻竹林对土壤肥力状况的改善不 如南亚热带常绿阔叶林, 也不如和溪亚热带雨林。 3. 3 凋落物分解 麻竹林凋落物的分解速率是动态的, 表现 为先快后慢, 前八个月内失重率达 81. 15% , 月 平 均 失 重 率 为 10. 14% ; 后 四 个 月 失 重 率 为
12. 6% , 月平均失重率为 3. 15% 。 分解剩余量

与时间之间的关系符合指数函数模式: M = - kt 这同许多其它树种的凋落物分解 M 0 e ( 表 2) 。 模式相一致, 也同毛竹凋落物的分解失重模式 相似[ 6 ]。凋落物分解失重率达 95% 的分解期为 11. 59 个月。由此可知, 麻竹林每年所产生的凋 落物于当年基本全部分解, 重新归还于土壤。

合计

15. 32 kg ?hm - 2 ?a -

, 鼎湖山的南亚热带常

图 2 麻竹凋落物分解失重模式
F ig. 2 T he m ode of lo ss w eigh t in litter

表 2 凋落物分解剩余量模式
T ab. 2 T he m ode of rem aing litter du ring decom po sition

类 型
L itter

分解方程
D ecom po sition equation M t= M 0eM t= M 0e M t= M 0e0 2585t . - 0 1905t . 0 2983t .

95% 的分解期 ( 月) D u ration of 95% decom po sition (m on th s) 11. 59 15. 73 10. 04

F

总量 To tal 枝 B ranches 叶 L eaves

  注:M t 为分解期 t 时的剩余凋落物量;M 0 为初始凋落物量。
N o te: M t the rem aing litter at ti e t; M 0 p ri e litter am oun t m m

失重率达 95% 的分解期为 11. 59 个月, 每年产

4 小 结
麻竹林凋落量呈季节性变化, 3 月份和 10 月份是两个明显的高峰期。 全年凋落物总量为
6 862. 8 kg ?hm
- 2

生的凋落物于当年基本全部归还于土壤。 因此, 麻竹林的枯枝落叶对于维持地力有着重要的意 义, 在生产管理过程中, 要尽量将凋落物留在林 中。
( 下转第 32 页)

, 凋落物分解速度较快, 分解

 162. 53
1 552. 0

  97. 53

3 3

3 3

    32













第 23 卷 

3 讨 论
从研究结论看, 6 月到 10 月的竹刺瘿螨种 群数量波动极大, 这一特点可能与气候关系密 切, 该阶段气温较高, 昼夜温差少, 比较适合该 螨种群的扩张, 但该阶段的暴雨多, 竹刺瘿螨螨 体微小且无丝膜保护, 容易受暴雨的冲刷而导 致种群数量突然下降, 8 月出现的低谷期就是 明显的例子。 此外, 该螨年周期中出现的高峰期 与南京裂爪螨和竹缺爪螨相近, 因此在综合治 理或预测预报中应重点抓住这一关键时期。 林分因子中林下植物盖度、 竹林坡度和立 竹密度与该螨种群关系密切, 而新竹胸径、 高度 等毛竹生长状况因子以及林分结构 ( 大小年竹 比例) 等对该螨种群影响较小, 可见竹林的生长 状况、 竹林大小年与该螨种群的关系较不密切。 气象因子中以相对湿度、 降雨日数和极端高温 的影响较大; 因此在今后有关该螨预测预报中, 应重点从这些影响较大的生态因子入手, 在综 合治理的实践工作中也应根据竹林的重要生态 因子科学、 有区别地制定治理措施。 对竹刺瘿螨种群而言, 林下植物盖度是对 其影响最大的林分因子, 这种影响一方面可通 过林下植物对竹林小气候和毛竹生长情况等而

busae Eha ra ) 也可栖息于林下, 以芒草裂爪螨

( 上接第 27 页)
参 考 文 献

[ 1 ] B ray JR , Go rham E. L itterp roduction in fo rests of the

~ w o rld [J ]. A dv R es , 1964, 2: 1 101 157
[ 2 ] Edw ard s PJ. Stud ies of m ineral cycling in m inane rain fo r2 est in N ew Gu inea [J ]. Jou rnal of eco logy, 1982, 70 ( 3) : 807 827 ~ [ 3 ] Rob in L E . P roduction and m ineral cycling in terrestrial vegetation, T ran sl Scrip at T echn ica [M ]. L ondon, O liver and Boyd, 1967. [ 4 ] 方代有, 任 海, 等. 小良热带人工混交林的凋落物研究

对该螨产生影响; 另一方面, 也可能通过影响竹 刺瘿螨的天敌进而影响到该螨种群。 如竹刺瘿 螨的重要天敌竹盲走螨 ( T yp h lod rom us bam 2
(S ch iz otetrany chus m iscan th i Sa ito ) 为食 [ 7 ]。而

林下植物的盖度可直接影响到林下竹盲走螨的 栖境和猎物, 进而影响到该螨对竹刺瘿螨的控 制, 但有关林下竹盲走螨与竹冠层竹刺瘿螨的 关系还有待于深入研究。
参 考 文 献

[ 1 ] 张艳璇, 林坚贞. 福建竹林益害螨名录 [ J ]. 华东昆虫学

报, 1999, 8 (1) : 22 25 ~

[ 2 ] 张飞萍, 蔡秋锦, 钟景辉等. 南京裂爪螨生物学及其发育

与温度、 降雨的关系 [J ]. 福建林学院学报, 1999, 19 (4) :
372 374 ~

[ 3 ] 石纪茂. 竹子叶螨生物学及防治技术 [J ]. 浙江林业科技, 1992, 12 (2) : 11 15 ~ 1991, 10 (2) : 61 67 ~

[ 4 ] 余华星, 石纪茂. 南京裂爪螨的研究 [J ]. 竹子研究汇刊, [ 5 ] 刘巧云. 毛竹叶螨防治技术研究 [ J ]. 林业科学研究, 1999, 12 (3) : 315 320 ~ 1989, 8 50 ~ [ 6 ] 罗庆成. 灰色关联与应用 [M ]. 南京: 江苏科技出版社,

[ 7 ] 张艳璇, 斋藤谷, 季 洁等. 天敌竹盲走螨在纯竹林中种

群数量锐减的原因研究 [J ]. 福建昆虫通讯, 2003, 14: 11

[J ]. 广东林业科技, 1997, 13 (1) : 22 25 ~

[ 5 ] 王良睦, 邵 成. 福建和溪亚热带雨林凋落物及残留物的

研究 [J ]. 厦门大学学报, 自然科学版, 1996, 35 (5) : 795 ~
800

[ 6 ] 田大伦, 宁晓波. 不同龄组马尾松林凋落物量及养分归还

量研究 [J ]. 中南林学院学报, 1995, 15 (2) : 163 169 ~ 态 [J ]. 热带亚热带植物学报, 1995, 3 (4) : 38 43 ~

[ 7 ] 郑文教, 邵成等. 福建和溪亚热带雨林凋落物营养元素动 [ 8 ] 李志安, 王伯荪等. 鼎湖山南亚热带季风常绿阔叶林凋落

物的养分动态 [J ]. 热带亚热带植物学报, 1998, 6 (3) : 209

~ 215


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