贡嘎山垂直带林分凋落物的研究

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1、贡嘎山垂直带林分凋落物的研究国家基础研究快速反应项目(2001CCB00600)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-SW-319)和国家重点自然科学基金(39930130)资助的部分成果.罗辑程根伟陈斌如李伟（中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041）摘要本文研究了贡嘎山东坡垂直带森林凋落物量、凋落物特征及其N、P、K、有机碳的归还量，并探讨了它们随海拔高度变化的规律。结果表明，分布于海拔2200m常绿与落叶阔叶混交林、海拔3050m峨眉冷杉和林线峨眉冷杉的凋落物量依次为：3811.017、2809.9

2、25、2908.501kg·hm-2·a-1；N、P、K的归还量依次为：66.577、34.850、40.758kg·hm-2·a-1。贡嘎山东坡海拔2200m至3580m天然林乔木层的年凋落物量随水热条件的变化有明显减少的趋势，乔木层的年凋落物中阔叶成分逐步消失，针叶成分从无到有，灌木枯叶在林分年凋落物量中所占比例逐渐增加，地衣、苔藓所占比例逐渐减小，碎屑所占比例也趋于减小。关键词：贡嘎山垂直带凋落物中图分类号：文献标示码：A植被分布具有三向地带性，我国幅员辽阔，山脉众多，植被分布三向地带性表现十分明显。不同植物群落的结构和功能有着

3、明显的不同，分布在世界各地不同类型的群落凋落物的数量和成分差异很大，且呈一定规律性变化，Bray提出了全球凋落物的格局[1]。国内外对全球主要类型森林的凋落物都进行了研究，还开展了对不同气候区森林凋落物的比较研究[2]，以及演替过程中凋落物的数量动态[3,4]。水热条件不仅限制植被分布，还制约植物的生长发育。垂直带上随着海拔的升高，水热条件发生显著改变，植被分布的垂直地带性性规律是山地植被的显著特征，不同区域的高山具有其独特的植被垂直带谱。高山垂直带上不同林分的凋落物成分复杂，各种成分的数量变化非常大；地带性植被的成熟林凋落物量的年际

4、变化较小，而次生林凋落物量的年际变化很大。凋落物中通常以枯叶为主，由于林分的林龄、立地条件以及演替阶段不同，枯叶在凋落物中所占比例呈现出一定规律性变化。不同垂直带的森林生态系统凋落物有其自身的特征，凋落物在垂直梯度上还呈现出一定规律性变化。目前对高山森林生态系统凋落物的比较研究很少，而这方面的工作对全面认识森林生态系统的结构和功能十分重要。本文在贡嘎山选择分布于不同海拔高度的成熟林，研究其年凋落物量和主要营养元素年归还量，为我国西南亚高山森林的健康发展以及恢复更新提供理论依据。1自然条件贡嘎山是横断山系的主峰，海拔高达7556m。贡嘎

5、山山体高大、南北走向，阻挡着东南季风的暖湿气流，在东坡不同海拔高度水热条件差异很大，山脚下是干热河谷，而海拔3000m年平均降水量达1930mm。贡嘎山东坡具有完整垂直带系列，目前天然林主要分布于海拔2000～3600m范围，从低海拔至高海拔依次有常绿与落叶阔叶混交林、针针阔混交林、针叶林，在常绿与落叶阔叶混交林带中有部分常绿阔叶林呈斑块分布，针阔混交林带在贡嘎山东坡最窄，过渡性明显，林线以上还分布着矮曲灌丛林。2研究方法在常绿与落叶阔叶混交林、海拔3050m峨眉冷杉林和林线峨眉冷杉林的样地分别随机放置规格为1×1m2的凋落物收集框1

6、0个，由于成熟林峨眉冷杉种群集聚度较高，增设1个12.5m2的大框。观测期每月收集常绿与落叶阔叶混交林、海拔3050m峨眉冷杉林凋落物，海拔3050m峨眉冷杉林在冬季积雪很厚，只能在5至10月按月收集凋落物。常绿与落叶阔叶混交林和林线峨眉冷杉林的样地交通不便，林线峨眉冷杉林每年收集2次凋落物，常绿与落叶阔叶混交林的凋落物在每月不同日期收集，目前只能统计出不同季节凋落物的分配。每次收集后分出叶、苔藓地衣、树皮、枝、果和杂物等成分，自然风干后，在烘箱中于80℃烘至恒重，分别称重并计算凋落物量。供分析的样品在烘箱中于40℃烘至恒重。贡嘎山东

7、坡全年风力很弱，风力季节变化很小，除每年降雪量不同对峨眉冷杉林凋落物有一定影响外，其它外界影响因素很小。1994年至1999年我们对以上3种林分的凋落物进行了测定，经统计分析，年凋落物量均值变异系数低，标准差很小，故采用年凋落物量和各组成成分凋落量是多年平均值。将凋落物各种成分烘干，粉碎后进行化学分析。凋落物碳含量用意大利产MOD1106型元素分析测定，N用重铬酸钾－硫酸消化法，K用火焰光度法，Ca，Mg，Mn，Cu，Fe和Zn采用原子吸收分光光度法。3结果与分析3.1常绿与落叶阔叶混交林凋落物贡嘎山东坡海拔2200m处于亚热带南缘，

8、有少量的常绿阔叶林分布，目前该区域主要森林类型是常绿与落叶阔叶混交林。常绿与落叶阔叶混交林年凋落量为3811.017kg·hm-2（表1），其中枯叶占凋落物总量的62.92％，枝所占比例很小，为7.78％，总体上呈现温带