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《神农架常绿落叶阔叶混交林凋落物养分特征》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 季雪婧
  • 发布时间：2019-11-27

  • 凋落物是联结陆地生态系统植物与土壤养分的重要媒介，了解凋落物养分特征有助于理解陆地生态系统物质循环的机理。该研究于2015年收集了神农架地区常绿落叶阔叶混交林的新鲜凋落物及现存凋落物，测定其不同器官中大量元素（C、N、P、K、Ca、Mg）的含量，据此分析其养分含量、养分归还量、养分储量及化学计量比的特征。结果发现：该常绿落叶阔叶混交林新鲜凋落物的C、K养分含量显著高于现存凋落物，N、P、Ca、Mg养分含量显著低于现存凋落物；其凋落物大量元素的养分归还量及养分储量大小顺序均为C > Ca > N > Mg > K > P，分别为1569.84、52.44、34.82、6.24、5.24、1.30 kg hm-2 a-1及1835.29、87.87、51.17、12.12、3.90、1.95 kg hm-2 a-1；其新鲜凋落物及现存凋落物的C∶N∶P分别为1307.33∶27.73∶1及976.48∶26.77∶1，新鲜凋落物的C∶N、C∶P显著高于现存凋落物，N∶P无显著区别。研究表明，新鲜凋落物与现存凋落物养分含量之间的差异与不同元素在分解过程中的可淋溶性及生物固持等因素有关。该地区常绿落叶阔叶混交林凋落物养分归还量及养分储量相对于亚热带阔叶林平均水平较低；且显著低于喀斯特地区同类型森林，主要与其凋落物产量、降水量及植被类型有关。该森林生态系统新鲜凋落叶与中国及全球范围内阔叶树种凋落叶相比C∶N较低，C∶P、N∶P较高，这可能是由于该地区N沉降及P限制现象较为严重所致。

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相关报告

  • 《气候塑造中国常绿与落叶植物叶相特征的差异演化》
    • 来源专题：生物育种
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2025-01-09
    • 植物叶片形态特征（叶相）和功能反映了植物在生理和生态过程上的功能适应，进而能指示当地气候。木本双子叶植物叶相特征和气候因子之间存在显著的相关性。因此古植物学家利用叶相—气候模型定量重建新生代陆地古气候。植物叶相特征通常在不同植物习性（常绿和落叶）中表现出明显差异，这些差异被认为对不同气候条件的响应。长期以来，研究人员对植物叶相中的叶缘特征在不同植物习性中的变化以及对气候的响应展开了研究。然而，对于诸如单叶、叶面积、叶尖和叶基类型、长宽比和叶形等叶相特征在不同植物习性中的差异，还有不同植物习性的叶相特征对于气候的响应知之甚少。 中国科学院西双版纳热带植物园的李树峰研究员与中国科学院昆明植物研究所的陈文允博士、成都理工大学的苏涛教授携手合作，以中国湿润、半湿润地区的2111种常绿植物和1001种落叶原生木本双子叶植物作为研究对象，针对上述常绿和落叶木本双子叶植物叶相特征所存在的差异，以及这两类叶相特征对气候，尤其是具有夏季高温多雨、冬季寒冷干旱这一显著特征的东亚季风气候的适应模式等方面展开了研究。结果表明，常绿树种与落叶树种的大部分叶片形态特征上存在显著差异，这些差异在物种层面和县域百分比值中均有体现。具体而言：单叶、全缘叶、中型叶至大型叶，叶尖急尖和微缺、叶基急尖、狭窄叶（长宽比>3:1）以及椭圆形叶在常绿植物中占据优势。相较而言，波形叶、小型叶、叶尖钝形，叶基钝形、宽叶（长宽比<2:1）以及心形叶在落叶植物中占据优势。常绿和落叶植物的叶相特征对气候，尤其是冬季温度和降水的响应存在显著差异。落叶植物中占优势的叶相特征主要分布寒冷和干燥的气候环境中；相反，在常绿植物中占优势叶相特征，主要分布在温暖和湿润的气候环境中（图）。中国常绿和落叶植物的叶相特征对冬季气候变量展现出截然不同响应。常绿植物的叶片特征增强了其抵御冬季低温和干旱的能力，因而受这些气候条件的影响较小。相反，落叶树种则通过其独特的叶片特征更有效地规避了这些气候挑战，所受不利气候条件的影响亦相对较轻。这反映了两种植物习性在环境耐受性方面存在显著差异。这些差异与东亚冬季季风所造就的气候条件紧密相连。常绿树种和落叶树种通过各自独特的叶片特征，适应了东亚冬季季风所带来的特定气候条件。这表明东亚冬季风对常绿和落叶植物的叶相特征产生了显著影响，甚至驱动了叶相特征在这两种植物习性中优势度的改变。
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  • 《间伐和凋落物处理对华北落叶松人工林土壤磷形态的影响》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2019-11-27
    • 土壤磷在维持生态系统功能稳定性中发挥重要作用，研究间伐和凋落物处理下的土壤磷组分特征及转化机理，对森林生态系统磷素管理和可持续发展具有重要意义。采用Tiessen改良的Hedley分级方法，探究了不同间伐强度（未间伐、轻度间伐、中度间伐、重度间伐）和凋落物处理（对照、加倍、去凋、切根去凋）下土壤磷形态的变化特征及其驱动因子。结果显示：随着间伐强度的增大，土壤活性磷（Resin-Pi、NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po）、土壤微生物量磷和酸性磷酸酶活性呈先增加后降低的趋势，且在中度间伐最高。凋落物加倍（DL）显著增加了土壤活性磷（Resin-Pi、NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po）、土壤微生物量磷和酸性磷酸酶活性。稳定态磷（HCl-Pi、浓HCl-Pi和浓HCl-Po）、残留态磷（Residual-P）不受间伐和凋落物处理的影响。冗余分析（RDA）显示，土壤微生物量磷、酸性磷酸酶活性和土壤有机碳是引起华北落叶松人工林表层土壤磷组分变化的重要因子。研究表明，适度的间伐和增加凋落物能够显著提高华北落叶松人工林表层土壤磷素的活化能力。本研究为华北落叶松人工林的可持续经营提供依据。
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