尾巨桉凋落葉與其他物種凋落葉混合分解過程研究.pdf

1、凋落物是聯(lián)系地上與地下生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)與養(yǎng)分循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。地上生態(tài)系統(tǒng)植物組成與多樣性的變化直接影響凋落物組分的變化，凋落物組分的變化可能進(jìn)一步引起地下生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的變化。不同物種凋落物混合分解的研究成為認(rèn)識地上與地下生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系的重要研究內(nèi)容。
　　關(guān)于凋落物混合分解的研究提出凋落物混合分解存在“非加和效應(yīng)”，即將不同物種凋落物進(jìn)行混合分解，它們之間可能發(fā)生相互作用，導(dǎo)致混合處理凋落物的實(shí)際分解速率不同于由單種凋落物分解速率計(jì)算

2、出的混合分解速率預(yù)測值。然而，通過比較凋落物混合分解預(yù)測值與實(shí)測值來解釋凋落物混合分解效應(yīng)，不夠明確混合凋落物彼此間是否確實(shí)發(fā)生相互作用。直接比較同種凋落物在混合處理中與單種分解中的分解狀況，能夠更為直觀地反映混合凋落物間是否彼此相互作用。
　　不同植物產(chǎn)生的凋落物的基質(zhì)質(zhì)量不同，凋落物基質(zhì)質(zhì)量是小尺度內(nèi)，決定單種凋落分解速率的重要影響因素，那么在凋落物混合分解中，混合凋落物組分的基質(zhì)質(zhì)量是否是影響混合分解效應(yīng)的關(guān)鍵因素？此外，凋

3、落物分解是個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，凋落物混合分解對凋落物的影響在不同分解階段是否相同？微生物與土壤動(dòng)物是地下生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的重要組成部分，凋落物混合分解對微生物群落及土壤動(dòng)物組成有怎樣的影響，以及微生物群落和土壤動(dòng)物群落在凋落物混合分解過程中如何變化？是本研究關(guān)注的重點(diǎn)。桉樹單一樹種大面積的種植使得林下土壤地力衰退、生物多樣性降低，引入其他物種凋落物與桉樹凋落物混合分解是可能改善桉樹人工林生態(tài)效益的辦法，本研究望通過比較桉樹凋落物在混合分解中

4、與單獨(dú)分解時(shí)的分解情況，為改善桉樹人工林生態(tài)效應(yīng)提供建議。為此，本研究以重慶地區(qū)廣泛種植的尾巨桉為主要研究對象，將尾巨桉凋落葉分別與刺槐凋落葉、花椒凋落葉、復(fù)羽葉欒樹凋落葉、香樟凋落葉、榿木凋落葉、白玉蘭凋落葉、撐綠雜交竹凋落葉進(jìn)行混合分解（測定指標(biāo)時(shí)將混合處理中的兩種凋落葉分開測定），以尾巨桉凋落葉單種分解為比較，測定不同分解時(shí)期，凋落葉的質(zhì)量損失、養(yǎng)分濃度及微生物群落結(jié)構(gòu)特征、土壤動(dòng)物群落組成，得到的研究結(jié)果如下：
　　1、通

5、過比較不同分解時(shí)期，尾巨桉凋落葉質(zhì)量損失在混合處理中及單種分解時(shí)的差異，表明在各分解時(shí)期，尾巨桉凋落葉的質(zhì)量損失在混合處理中及單種分解時(shí)均表現(xiàn)為無顯著差異，即凋落葉混合分解并未對尾巨桉凋落葉的分解速率造成影響。
　　2、尾巨桉凋落葉碳濃度、氮濃度、磷濃度在混合處理中與單種分解時(shí)的差異受凋落物分解階段與混合處理的影響。N/P的表現(xiàn)為，僅在分解6個(gè)月時(shí)，尾巨桉凋落葉分別與刺槐凋落葉、榿木凋落葉、白玉蘭凋落葉混合分解的處理中尾巨桉凋落葉

6、的N/P顯著低于尾巨桉凋落葉單種分解的N/P，尾巨桉凋落葉與撐綠雜交竹凋落葉混合分解中的尾巨桉凋落葉的N/P顯著高于尾巨桉凋落葉單種分解的N/P。C/N、C/P、C/N/P則表現(xiàn)為各分解時(shí)期，尾巨桉凋落葉在混合處理中與單獨(dú)分解時(shí)均無顯著差異。
　　3、尾巨桉凋落葉碳、氮、磷養(yǎng)分的釋放率在混合處理中與單種分解時(shí)的差異受凋落物分解階段與混合處理的影響。其中，與撐綠雜交竹凋落葉混合分解的尾巨桉凋落葉的碳、氮、磷釋放率在分解后期顯著低于尾

7、巨桉凋落葉單種分解的碳、氮、磷釋放率；與刺槐凋落葉混合分解的尾巨桉凋落葉的碳、氮的釋放率在分解后期顯著高于尾巨桉凋落葉單種分解的碳、氮釋放率。
　　4、各混合處理中尾巨桉凋落葉細(xì)菌生物量及真菌生物量在各分解時(shí)期均表現(xiàn)為高于尾巨桉凋落葉單獨(dú)分解時(shí)的細(xì)菌、真菌生物量：但僅在分解3個(gè)月時(shí)，尾巨桉凋落葉分別與刺槐凋落葉、花椒凋落葉、榿木凋落葉、香樟凋落葉、撐綠雜交竹凋落葉混合分解的尾巨桉凋落葉的細(xì)菌生物量顯著高于尾巨桉凋落葉單種分解的細(xì)菌

8、生物量；僅在分解6個(gè)月時(shí)，尾巨桉凋落葉分別與復(fù)羽葉欒樹凋落葉、榿木凋落葉、香樟凋落葉、白玉蘭凋落葉、撐綠雜交竹凋落葉混合分解的尾巨桉凋落葉真菌生物量顯著高于尾巨桉凋落葉單種分解的真菌生物量。從16SrDNA基因、18SrDNA基因的DGGE分離圖譜可知，細(xì)菌與真菌群落結(jié)構(gòu)在混合處理中與單獨(dú)分解時(shí)的差異受凋落物分解階段與混合處理的影響。不同分解階段，細(xì)菌、真菌群落結(jié)構(gòu)存在差異，凋落葉的碳濃度及氮濃度的變化是引起不同分解時(shí)期細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及真

9、菌群落結(jié)構(gòu)差異的主要因素。
　　5、土壤動(dòng)物密度在混合處理中與單獨(dú)分解時(shí)的差異受凋落物分解階段及混合處理的影響，分解3個(gè)月時(shí)，尾巨桉凋落葉分別與刺槐凋落葉、花椒凋落葉混合分解的處理的土壤動(dòng)物密度均顯著高于尾巨桉凋落葉單種分解的土壤動(dòng)物密度，分解6個(gè)月時(shí)，尾巨桉凋落葉與榿木凋落葉混合分解處理的土壤動(dòng)物密度顯著低于尾巨桉凋落葉單種分解的土壤動(dòng)物密度。不同分解時(shí)期，土壤動(dòng)物群落組成存在差異。凋落葉的磷濃度、碳濃度、C/N是引起不同分解時(shí)

10、期凋落物中土壤動(dòng)物群落組成差異的主要因素。
　　綜上所述，添加不同物種凋落葉與尾巨桉凋落葉混合分解會對尾巨桉凋落葉養(yǎng)分濃度、微生物生物量、微生物群落結(jié)構(gòu)及土壤動(dòng)物密度產(chǎn)生影響，但對土壤動(dòng)物多樣性影響較小，不改變尾巨桉凋落葉的分解速率，說明混合凋落物組分的變化會對地下生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)造成影響，但影響的程度有限。隨凋落物的分解，凋落物碳、氮、磷濃度的變化會直接影響細(xì)菌、真菌及土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)，說明凋落物分解過程本身是影響地下生態(tài)系統(tǒng)食物