木兰溪源保护区典型米槠群落凋落物动态特征

张建和

(福建省仙游县林业局，福建 仙游 351200)

木兰溪源保护区典型米槠群落凋落物动态特征

张建和

(福建省仙游县林业局，福建 仙游 351200)

以福建木兰溪源自然保护区内分布最广泛的米槠-柃木-芒萁群丛为对象，对米槠次生林群落凋落物的数量、组成动态进行研究。结果表明，2013年和2014年米槠群落共向林地输入凋落物14927.8 kg·hm-2，其中叶占64.87%，枝占16.53%，花占0.09%，果占0.12%，其它树种凋落物、杂物分别占7.26%、11.13%；米槠年凋落量在5406.2～6776.4 kg·hm-2之间，占总凋落量的80.79%～82.27%，表现为典型的米槠优势群落。总凋落量年际变化较小，2014年米槠群落总凋落量是2013年的1.23倍，月动态变化呈双峰型，主峰出现在4月，次峰出现在8月。凋落物的平均含水率在16.6%～65.5%之间。

米槠；次生林；凋落物；凋落量；木兰溪源保护区

森林凋落物是森林生态系统物质循环和能量流动的主要载体，凋落物的分解向土壤输入大量的养分和能量，对林地土壤肥力的维持极为重要，是森林自我培肥地力的主要来源之一[1-3]。有关天然林凋落物的研究已有较多报道[3-10]，而对阔叶树次生林凋落物的研究相对较少[4]。米槠(Castanopsiscarlesii)是我国东部湿润亚热带地区常绿阔叶树种之一，分布范围较广，主产于皖、苏、浙、赣、湘、鄂、川、黔、闽、台、粤、桂、滇、琼等海拔1000 m以下的向阳小坡，在福建的分布广度次于栲树，为阔叶林的优势树种。米槠生长快、树干通直、木材坚重、纹理致密、耐久性好，是家具、体育器材、胶合板等的优良用材，具有较高的经济价值，是中亚热带的主要造林树种之一。在福建木兰溪源自然保护区内米槠的主要群落类型有：米槠-柃木-芒萁群丛、米槠-杜茎山-狗脊群丛、米槠-肿节少穗竹-狗脊群丛、米槠-肿节少穗竹-华里白群丛、米槠-鹿角杜鹃-狗脊群丛、米槠-鹿角杜鹃-芒萁群丛6个类型。本研究以保护区内分布最为广泛的米槠-柃木-芒萁群丛为对象，探讨米槠群落凋落物动态，为系统揭示米槠群落的养分循环、能量流动等特征提供参考。

1 米槠群落概况

福建木兰溪源自然保护区位于25°28′42″—25°42′57″N、118°28′59′—118°43′24″E，属亚热带季风型气候，年均气温19.1 ℃，年均降水量1644.2 mm，年均蒸发量1375.0 mm，年均相对湿度73.1%，年无霜期290 d左右。米槠群落试验地位于坑仔头两侧山体的中上部，坡向东偏北20°，坡度21°，土壤为山地黄红壤和山地黄壤，群落外貌整齐，林冠层厚，郁闭度0.85～0.90，乔木层以米槠为主，平均树高12.5 m，乔木层分布有甜槠(Castanopsiseyrei(Champ.) Tutch.)、石栎(Lithocarpusglaber(Thunb.) Nakai)、木荷(SchimasuperbaGardn.et Champ.)等，灌木层优势种有马银花(Rhododendronovatum(Lindl.) Planch.ex Maxim.)、格药柃(EuryamuricataDunn)、短尾越桔(VacciniumcarlesiiDunn)、乌药(Linderaaggregata(Sims) Kosterm.)、大萼黄瑞木(Adinandramacrosepala)等，草本层优势种有芒萁(DicranopterisdichotomaBernh.)、金毛狗脊(Cibotiumbarometz(L.) J.Sm.)等。

2 研究方法

在米槠群落内沿对角线分别布设10个0.5 m×1 m的凋落物收集架，从2013年1月起每月底收集凋落物1次，称取样重后带回实验室，晾干后分为叶、枝、花、果、其它树种凋落物(包括叶、枝、花、果)和杂物(包括鸟、虫粪便、小动物尸体、碎屑等)等组分，分别置电热干燥箱60 ℃下烘干48 h，称重，并据此换算为单位面积的凋落量，凋落量以干重表示；凋落物的含水率以采集样品中水分占样品重量的质量分数计算。

3 结果与分析

3.1 米槠群落凋落物的年产量及组成

由表1可知，米槠群落的凋落量较大，2 a中共向林地输入凋落物14927.8 kg·hm-2，年均凋落量为7463.9 kg·hm-2，其中米槠的叶、枝、花、果凋落量平均值占总凋落量的比例分别为64.87%、16.53%、0.09%、0.12%，其它树种和杂物凋落量分别占7.26%和11.13%。在群落中，米槠凋落物占81.61%，是该群落的主要成分，表现为典型的优势种，米槠凋落物各组分以叶片为主，占60%以上。在本研究测定的2 a期间，米槠群落的凋落量波动比较小，2014年与2013年的凋落量之比为1.23∶1，与森林凋落量的最大值与最小值之比在1.1∶1～5.1∶1之间相一致[1]。

表1 米槠群落年凋落量及组成

3.2 米槠群落落叶量与落枝量月动态

米槠群落2013年、2014年的落叶量分别为4214.3、5470.1 kg·hm-2，占年凋落量的62.98%～66.41%，与温远光等[4]，林益明等[6]，卢昌义等[9]，陈建忠等[11]对常绿阔叶林的研究一致。2013年、2014年落叶量的变化均为单峰型 (图1)，峰值出现在4月，以3—6月的凋落量较大，其余各月凋落量均较小。主要与3—4月是福建的雨季初期，一般是常绿阔叶树的换叶季节，此时有大量的老叶凋落有关[3]。2013年与2014年落枝总量比较接近，分别为1180.0、1287.2 kg·hm-2，平均落枝量占总凋落量的16.53%，与滇中常绿阔叶林(16.47%)相近[5]，比广西亚热带常绿阔叶林(25.2%)[4]、武夷山甜槠林(20.59%)[6]、季节雨林(19.1%)[11]、南亚热带常绿阔叶林 (18.7%)[7]低。落枝与落叶的动态模式略有不同，落枝量呈双峰型分布，2013年落枝量的峰值出现在4月、5月、8月，2014年出现在4月、6月、8月，峰值的出现滞后于落叶，这可能与阔叶树的生物学特性有关，阔叶树落叶和落枝不同时发生，落叶后的枝条往往仍存留在树上，导致7—8月产生大量的落枝。

3.3 米槠群落其它树种、杂物凋落量月动态

2013年、2014年米槠群落其它树种凋落量依次为493.5、589.7 kg·hm-2，占年凋落总量的7.37%、7.16%，这主要与米槠群落中的少量甜槠等有关。由图2可见，其它树种凋落量2 a的变化趋势相似，均为双峰型，主峰出现在4月，次峰出现在8—10月。米槠群落2013年与2014年的杂物凋落量比较接近，分别为791.9、870.1 kg·hm-2，2 a的变化趋势也相似，为双峰型，主峰出现在4—5月，次峰出现在8—9月，12月至翌年2月的凋落量均较小。米槠群落杂物凋落量占全年总凋落量的11.13%，略高于滇中常绿阔叶林(8.4%)[5]、西双版纳季节雨林(6.9%)[8]。

3.4 米槠群落凋落物总量月动态

亚热带常绿乔木林在全年内凋落是连续的，但凋落物组分、数量在各个月的分布是不均匀的。2013年、2014年米槠群落总凋落量的变化均为双峰型(图3)，主峰出现在4月，次峰出现在8月，群落凋落量的变化模式取决于群落的建群种米槠，以落叶、落枝的影响最大，2013年3—6月的凋落量占全年凋落量的73.14%，2014年3—6月的凋落量占全年凋落量的72.30%，2014年的总凋落量是2013年的1.23倍。

3.5 米槠群落凋落物含水率动态

从图4可见，米槠群落中凋落物的含水率在2013年与2014年的变化趋势基本一致，也与降水量变化特征相吻合，凋落物的平均含水率在16.6%～65.5%之间波动，以1月、2月、10月、11月、12月的含水率较低(小于30%)，5—7月的含水率最高，在60%左右(2013年7月除外)。从季节变化看，米槠群落冬季和春季的凋落物含水率低。

4 小结与讨论

米槠群落的年均凋落量为7463.9 kg·hm-2，与亚热带其它阔叶树群落相比，其年凋落量高于福建武夷山甜槠林的年凋落量(2.5870～5.5625 t·hm-2)[6]，低于福建九龙江秋茄红树林的年凋落量(9208 kg·hm-2)[9]，与广西亚热带常绿阔叶林的年凋落量(7.99 t·hm-2)接近[4]，介于热带雨林(11 t·hm-2)和暖温带落叶阔叶林(5.5 t·hm-2)之间[1，10]。米槠群落的凋落量年际变化较小，2014年的凋落量比2013年的高出23.1%。米槠凋落量在5406.2～6776.4 kg·hm-2之间，占总凋落量的80.79%～82.27%，组成以叶为主，占总凋落量的62.98%～66.41%，平均64.87%，表现为典型的米槠优势群落。

森林凋落物中杂物的养分含量高、易于分解转化，对培肥地力特别重要。2013年、2014年米槠群落的杂物凋落量依次为791.9、870.1 kg·hm-2，分别占总凋落量的11.83%、10.56%，平均11.13%。本群落杂物凋落量占总凋落量的比例略高于滇中常绿阔叶林(8.4%)[5]；杂物与其它树种凋落量之和占总凋落物的比例(18.5%)与广西亚热带常绿阔叶林(18.4%)接近，低于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林5 a的平均值(24.6%)[7]。

凋落物的季节动态不仅取决于植物的生长节律，还受降雨及台风等特殊的气象因子制约。米槠群落凋落量的主峰出现在4月，次峰出现在8月，这与每年3—5月是植物换叶的季节相吻合，常绿阔叶树的凋落物以落叶、落枝为主，且落叶往往早于落枝。同时，研究还发现，米槠的凋落量与降雨量之间也不同步，植物换叶后降雨量较大、温度较高的6—7月并没有引起凋落量显著增大，多雨、高温的8月凋落量则有所上升。从降雨量、相对湿度及凋落物含水率变化可以看出，降雨量直接影响了凋落物含水率，但降雨对群落内的相对湿度变化的影响幅度比较小。

凋落物不仅是森林自我培肥地力的主要养分来源，兼具森林水土保持功能。米槠群落中凋落物的含水率在2013年、2014年的变化趋势基本一致，5—7月是福建中亚热带降雨丰沛的季节，凋落物的含水率最高，在60%左右，这对减小地表径流，减轻水土流失起到重要作用。凋落物水分以1月、2月、10月、11月、12月的含水率较低(小于30%)，这与南方地区冬、秋2季干旱少雨，林火多发生在冬、秋2季，枯枝落叶层含水率低，易于燃烧相吻合[11]。

[1]王凤友.森林凋落物研究综述[J].生态学进展，1989，6(2)：83-89.

[2]任卫岭，郭剑芬，吴波波，等.米槠天然更新次生林皆伐地采伐剩余物叶分解及其化学组成变化[J].应用生态学报，2015，26(4)：1077-1082.

[3]翁轰，李志安，屠梦照.鼎湖山森林凋落物量及营养元素含量研究[J].植物生态学报与地植物学报，1993，17(4)，299-304.

[4]温远光，韦炳二，黎洁娟.亚热带森林凋落物产量及动态的研究[J].林业科学，1989，25(6)：542-547.

[5]刘文耀，荆贵芬，郑征.滇中常绿阔叶林及云南松林枯落物的初步研究[J].广西植物，1989，9(4)：347-355.

[6]林益明，何建源，杨志伟，等.武夷山甜槠群落凋落物产量及其动态研究[J].厦门大学学报：自然科学版，1999，38(2)：280-286.

[7]屠梦照，姚文华，翁轰，等.鼎湖山南亚热带常绿阔叶林凋落物的特征[J].土壤学报，1993，30(1)：34-41.

[8]郑征，刘伦辉，和爱军，等.西双版纳湿性季节雨林凋落物和叶虫食量研究[J].植物学报，1990，32(7)：551-557.

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[11]陈建忠，刘剑斌，肖应忠.建阳市森林火灾时空分布特征[J].福建林学院学报，2010，30(2)：119-122.

Litterfall Dynamics of TypicalCastanopsiscarlesiiCommunity in Mulanxi Source Nature Reserve

ZHANG Jian-he

(XianyouForestryBureau，Xianyou351200，Fujian，China)

In year 2013 and year 2014，a set of experiments were conducted to investigate the litter production，component and climatic factor monthly dynamics in a secondary forest ofCastanopsiscarlesii-Euryamuricata-Dicranopterisdichotomacommunity，located in Mulanxi source nature reserve in Xianyou of Fujian Province.The results showed that about 14927.8 kg·hm-2litter production was returned to the soil，in which 64.87%，16.53%，0.09%，0.12% were occupied by leaves，branches，flower，fruit，and 7.26%，11.13% were occupied by other tree litters and other litters respectively.Anual litter production ofCastanopsiscarlesiivaried from 5406.2 kg·hm-2to 6776.4 kg·hm-2，occupied 80.79% to 82.27% of total litter production，which showed that the community was dominance byCastanopsiscarlesii.Total litter production slightly changed in two years，the value in 2014 year was 1.23 times as higher as that of 2013 year，and monthly dynamics of litter production showed as double peak type in both years，which peaked at April or August，with the highest production in April.The moisture content of litter were fluctuant between 16.6% and 65.5%.

Castanopsiscarlesii；secondary forest；litterfall；litter production；Mulanxi source nature reserve

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.02.006

2016-01-14；

2016-02-26

福建省自然科学基金项目(B0110025)

张建和(1973—)，男，福建仙游人，福建省仙游县林业局林业工程师，从事森林防火方面工作。E-mail：xyxfhb@163.com。

S718.55+6；S759.93

A

1002-7351(2016)02-0032-04