南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2021, Vol. 45 ›› Issue (1): 159-167.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.201907046
收稿日期:
2019-07-31
接受日期:
2020-04-08
出版日期:
2021-01-30
发布日期:
2021-02-01
通讯作者:
冯富娟
基金资助:
LIU Nan(), FENG Fujuan*(
), ZHANG Xiuyue
Received:
2019-07-31
Accepted:
2020-04-08
Online:
2021-01-30
Published:
2021-02-01
Contact:
FENG Fujuan
摘要:
【目的】揭示原始红松林皆伐恢复演替为60年生的次生阔叶林后,凋落物对淋溶过程土壤养分归还及酸沉降的缓冲作用的影响,为评价森林生态功能的变化提供参考。【方法】以小兴安岭地区典型的原始红松林和皆伐后恢复演替60 a的次生阔叶林为研究对象,在两个样地内选择非林隙且林木通直分布均匀处放置30个体积为1 L的冠层穿透雨收集器,在每个穿透雨收集器附近设置1个凋落物淋溶液收集器。于2017年4—11月期间每隔45 d野外原位收集林下穿透雨和凋落物的淋溶液,以穿透雨为对照,对两者凋落物淋溶液中养分元素、可溶性有机物 (DOM) 的含量及pH的变化规律进行比较。【结果】与原始红松林相比,次生阔叶林凋落物中养分元素溶出总量显著偏低 (P<0.05),但不同元素的溶出规律并不一致,两个林型凋落物养分元素的释放高峰多集中于6月和7月;两者相比,原始红松林凋落物中DOM的溶出总量、可溶性有机碳 (DOC) 和可溶性有机磷 (DOP) 都极显著偏高,而可溶性有机氮 (DON) 的溶出量则极显著偏低 (P<0.01)。两个林型穿透雨中养分元素与DOM的变化规律与淋溶液基本一致。整个实验期间,两种林型的林下穿透雨pH变动范围为5.34~7.21,而凋落物淋溶液pH变动范围为6.37~7.65,凋落物层能对穿透雨的pH进行有效调节。两者相比,原始红松林凋落物层对林内穿透雨的调节作用更大。【结论】原始红松林皆伐恢复演替为60年生的次生阔叶林后,凋落物层在淋溶过程对土壤养分及DOM归还的能力减弱;凋落物层可以对穿透雨的pH进行有效调节,两者相比,原始红松林凋落物层对林内穿透雨的酸缓冲作用更强。
中图分类号:
刘楠,冯富娟,张秀月. 原始红松林皆伐后穿透雨对凋落物淋溶过程的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2021, 45(1): 159-167.
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表1
黑龙江凉水两种林型凋落物初始化学组分"
林型 forest type | 含量/(g·kg-1) mass concentration | 质量比mass ratio | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
全碳TC | 全氮 TN | 全磷 TP | 全钾 TK | 全钙 TCa | 全镁 TMg | 木质素 lignin | 纤维素 cellulose | 碳/氮 C/N | 木质素/N lignin/N | |
原始红松林 primary Pinus koraiensis forest | 479.46± 3.56 a | 12.03± 0.52 a | 0.70± 0.003 a | 1.48± 0.03 a | 18.01± 0.49 a | 0.91± 0.05 a | 389.62± 7.35 a | 336.63± 12.38 a | 39.92± 1.55 a | 32.47± 2.29 a |
次生阔叶林 secondary broad- leaved forest | 468.80± 9.42 b | 14.35± 0.80 b | 0.92± 0.36 b | 2.37± 0.05b | 16.36± 1.73 a | 1.04± 0.01 b | 286.36± 7.64 b | 276.71± 11.67 b | 32.81± 2.45 b | 20.03± 1.73 b |
表2
林型 (F) 和淋溶时间 (L) 及其交互作用对淋溶液中养分元素质量浓度的影响"
差异来源 difference source | 自由度 df | 全氮TN | 全磷TP | 全钾TK | 全钙TCa | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F | P | F | P | F | P | F | P | ||
林型F | 1 | 837.23 | <0.01 | 280.16 | <0.01 | 13.50 | <0.01 | 65.96 | <0.01 |
淋溶时间L | 4 | 345.52 | <0.01 | 1 678.47 | <0.01 | 8.15 | <0.01 | 102.47 | <0.01 |
林型×淋溶时间F×L | 4 | 107.43 | <0.01 | 214.72 | <0.01 | 11.11 | <0.01 | 16.01 | <0.01 |
差异来源 difference source | 自由度 df | 全钠TNa | 全镁TMg | 铵态氮N | 硝态氮N | ||||
F | P | F | P | F | P | F | P | ||
林型F | 1 | 5.91 | <0.01 | 23.64 | <0.01 | 58.60 | <0.01 | 350.03 | <0.01 |
淋溶时间L | 4 | 7.22 | <0.01 | 36.13 | <0.01 | 49.77 | <0.01 | 70.62 | <0.01 |
林型×淋溶时间F×L | 4 | 6.11 | <0.01 | 36.17 | <0.01 | 67.77 | <0.01 | 55.79 | <0.01 |
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