【摘要】：森林凋落物是森林生態(tài)系統(tǒng)碳庫和養(yǎng)分庫的重要組成部分,對碳、氮、磷等元素在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)具有重要作用,在生物地球化學(xué)循環(huán)中發(fā)揮獨特的生態(tài)功能。亞熱帶常綠闊葉林是我國特殊的地帶性植被,分布面積較廣,其凋落物的研究在生態(tài)學(xué)上也具有重要意義。由于凋落葉是森林生態(tài)系統(tǒng)凋落物的主體,因此亞熱帶常綠闊葉林凋落物的研究應(yīng)著眼于凋落葉,深入探究其養(yǎng)分的時空特征及其影響因素。本研究基于浙江天童20公頃動態(tài)監(jiān)測樣地,收集一年(2015年8月-2016年7月)內(nèi)凋落葉,首先針對其中三個自然凋落高峰,測定凋落葉中碳、氮、磷含量,并分析三種元素的利用效率、歸還量以及化學(xué)計量比;進而在三個凋落高峰間探究凋落葉養(yǎng)分的時間變化特征,在不同生境間探究凋落葉養(yǎng)分的空間分布特征;最后探究其影響因素。主要研究結(jié)果如下:1.凋落葉碳含量的年平均值為487.26±19.10 g·kg~(-1);在時間尺度上,除受干擾生境外,均為高峰1(15年11月)低于高峰2(16年4月)低于高峰3(16年6月)且差異顯著;在空間尺度上,碳含量變異系數(shù)最小(3.92%),受干擾生境和溝谷生境顯著低于坡面生境和山脊生境;碳利用效率的規(guī)律與之相反。2.凋落葉氮含量的年平均值為11.64±2.13 g·kg~(-1);在時間尺度上,除受干擾生境和山脊生境外,高峰1均顯著高于高峰2、3;在空間尺度上,氮含量變異系數(shù)居中(18.3%),受干擾生境和溝谷生境(尤其是低海拔溝谷生境)顯著高于其他生境;氮利用效率的規(guī)律與之相反。3.凋落葉磷含量的年平均值為0.42±0.15 g·kg~(-1);在時間尺度上,除受干擾生境、低海拔溝谷生境和山脊生境外,高峰1均顯著高于高峰2、3;在空間尺度上,磷含量變異系數(shù)最大(35.55%),受干擾生境和溝谷生境顯著高于山脊生境,高峰3時低海拔生境顯著高于高海拔生境;磷元素利用效率與之相反。4.凋落葉碳、氮、磷歸還量的年平均值分別為23.26±9.40 g·m~(-2)、550.94±238.64 mg·m~(-2)、15.52±10.00 mg·m~(-2);在時間尺度上,除受干擾生境和山脊生境外高峰1均顯著高于高峰2、3;在空間尺度上,三者的變異系數(shù)分別為40.41%、43.32%、64.43%,磷歸還量空間變異仍最大;低海拔生境中的氮、磷歸還量均顯著高于高海拔生境,山脊生境中的碳、氮歸還量在高峰1時顯著低于另外兩種生境,而高峰3時顯著高于溝谷生境。5.C:N、N:P、C:P三種化學(xué)計量比的年平均值分別為43.27±8.07、30.15±6.45、1298.37±412.42。在時間尺度上,C:N和C:P除受干擾生境、低海拔溝谷生境和山脊生境外,高峰1均顯著低于高峰2、3,N:P則三高峰間均無顯著差異;在空間尺度上,三者變異系數(shù)分別為18.65%、21.39%、31.76%,受干擾生境和低海拔溝谷生境的N:P、C:P均顯著低于山脊生境,高峰3時高海拔生境的各化學(xué)計量比均顯著高于低海拔生境。6.本地區(qū)凋落葉碳元素含量及碳利用效率受到地形、土壤、群落因子的影響較少,未呈現(xiàn)明顯規(guī)律;凋落葉氮含量和氮利用效率以及凋落葉C:N主要受到土壤碳含量、土壤磷含量與物種組成的影響;凋落葉磷含量、磷元素利用效率、N:P和C:P主要受到土壤磷含量、大樹立木密度和物種組成的影響,此外還受到海拔與土壤pH較弱的影響;三種元素歸還量受到的影響因子與凋落量的影響因子基本一致,主要受到海拔和凹凸度的影響,高峰1時還受到土壤碳含量的影響。綜上所述,本地區(qū)凋落葉養(yǎng)分主要受到凹凸度、土壤養(yǎng)分含量和物種組成的影響,在時間尺度上主要表現(xiàn)為落葉種凋落高峰(高峰1)與常綠種凋落高峰(高峰2、3)之間的差異;在空間尺度上主要表現(xiàn)為受干擾生境、溝谷生境和山脊生境三者間的差異;磷作為本地區(qū)的限制性元素,在不同的時空尺度上往往表現(xiàn)出的差異更為顯著。
【圖文】：

師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 研究區(qū)域與調(diào)查完整，具有我國中亞熱帶低海拔常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)的典型特征。2015 年調(diào)查顯示，樣地內(nèi)共有 DBH>1cm 的木本植物 154 種，隸屬于 52 科，96 屬綠種和落葉種分別有 75 種和 79 種。其中常綠種在重要值、總多度和總胸高積的占比仍均遠高于落葉種。

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 研究區(qū)域與調(diào)查方法2.2.2 凋落物的收集與分類自 2015 年 8 月 1 日至 2016 年 7 月 30 日，每半月進行一次凋落物收集工作，共計 24 次。每次收集工作將收集器內(nèi)所有凋落物清空，分別裝于收集器對應(yīng)編號的布袋中，，帶回實驗室。將收回的凋落物置于烘箱內(nèi)，在 75 ℃的溫度下恒溫烘干 48h 以上直至恒重，后將凋落物按照不同組分分為葉、枝、樹皮、花、種子附屬物及碎屑，其中，將葉以種為單位進行進一步分類。分別用精度為 0.01g 的電子天平稱量獲得各組分重量，并記錄。最后，將各凋落物組分分別裝于干燥的信封中留樣保存，同時注明收集日期、收集器編號及凋落物組分名稱。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S714

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本文編號：2607736