小兴安岭主要森林生态系统的凋落物量及养分含量

2011-01-18张玉峰王希臣

黑龙江生态工程职业学院学报 2011年5期

王强张玉峰王希臣

(1.齐齐哈尔市梅里斯区林业局，黑龙江齐齐哈尔 161021；2.鹤岗市林业局，黑龙江鹤岗 154100；3.虎林市林业局，黑龙江虎林 158400)

林木从土壤吸收的营养物质，除随伐木运走外，大部分都归还土壤。通过凋落物，也通过降雨、死亡的林下植物和死亡的根系进入土壤。在森林死地被物和土壤中，有大量土壤动物和土壤微生物，它们能将这些积累的有机物质，进行粉碎和分解，释放出对植物有效的养分，提供林木重新利用。

森林凋落物每年有大量有机物质归还土壤，在年养分归还量中占很大比重，在养分循环和维持土壤肥力方面起到特别重要的作用。因此，我们在研究小兴安岭的主要森林生态系统的营养物质循环时，首先进行了不同林型凋落物的研究工作。

1 材料和方法

研究地选在凉水自然保护区，区内气候条件有差异。我们选择了岳桦林、云冷杉林、落叶松林及阔叶红松林等4个林型标准地设置收集盘，收集凋落物，每个标准地设置10个收集盘，每个盘面积为1m×1m，面60cm，春秋各收集一次。

养分分析方法，N用凯氏蒸馏法，P用钼兰比色法，K用火焰光度法，Ca，Mg用等离子计测定。

2 结果

2.1 不同林分的凋落物量

气候条件对于凋落物有着明显的影响，不同林分，由于气候条件和森林生长量不同，其凋落物量有很大差别。

小兴安岭的气候条件对森林生长起到重要作用，随着海拔高度的变化，森林生长逐渐缓慢，森林凋落物也逐渐减少(表1)。阔叶红松林海拔较低，为540m，年森林凋落物量最高，达1.8t/hm2。而岳桦林海拔最高，为990m，年凋落物量也最低，只有0.7t/hm2。随着海拔高度增加，森林年凋落物有逐渐下降趋势。

表1 小兴安岭不同林型的凋落物量单位：kg/hm2

2.2 不同树种叶凋落物的养分含量

不同树种叶凋落物的养分含量不同。本文所采树叶包括针叶和阔叶两类，针叶包括落叶松叶、红松叶和云冷杉叶；阔叶包括蒙古栎叶、山槐叶、紫椴叶、白桦叶和五角槭叶。

表2 不同物种叶凋落物的养分含量单位：%

从表2看出，灰分含量，针叶树叶平均比阔叶树叶低；在阔叶林中，五角槭叶和紫椴叶灰分含量较高，超过8%，红松和落叶松叶最低，都低于6%；总氮量针叶树叶和阔叶树叶相差不大，山槐叶、红松叶和云冷杉叶都比较高，大于0.9%，落叶松叶最低，只有0.436%；磷含量，针叶树叶显著地低于阔叶树叶，其中蒙古栎叶和紫椴叶较高，大于0.1%，红松叶和山槐叶较低；钾含量，针叶树叶显著地低于阔叶树叶，其中山槐叶和紫椴叶较高，大于1%，云冷杉叶和落叶松叶较低；钙含量，针叶树叶显著地低于阔叶树叶，其中紫椴叶最高，超过1%，落叶松叶最低，只有0.185%；镁含量，针叶树叶镁含量也显著地比阔叶树叶低，紫椴叶最高，超过0.4%，红松、落叶松叶最低；一般来说，除N外，针叶树叶的P，K，Ca，Mg含量都比阔叶树叶低；碳氮率时常与有机质分解速度有关，其中落叶松叶最高，达47.2%。

2.3 不同林分各类凋落物的营养元素含量

不同林分的阔叶、针叶、枝条、果实和其他凋落物营养元素含量百分率不同。表3说明：除落叶松林的P，K和岳桦云冷杉的P外，叶(阔叶和针叶)凋落物营养元素含量所占比例最高，都占全部凋落物营养元素的一半以上，有的可占70%；枝条和果等凋落物营养元素含量百分率较小。阔叶和针叶比较，阔叶红松林的阔叶凋落物营养元素含量明显地大于针叶的元素含量。各类凋落物的碳氮率也不同，一般阔叶比针叶为低，说明阔叶比针叶容易分解。