山地草地凋落物分解与凋落物水文功能[j]

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1、张建利等：山地草地凋落物分解与凋落物水文功能1989山地草地凋落物分解与凋落物水文功能张建利，张文，毕玉芬*云南农业大学草业科学系，云南昆明650201摘要：以云南马龙县退化山地草地为研究对象。在围栏封育条件下，对分解过程中不同分解状态的凋落物分解速率、最大持水率、有效截流率及自然持水率进行了分析。结果表明，随封育时间（分解时间）的推移，草地凋落物分解速率有所降低。在围栏封育条件下，草地凋落物的分解速率显著高于未围栏封育条件（F=7.647；P<0.01）。随凋落物分解时间的推移，其最大持水率、有效截流率呈抛物线状。研究发现在凋落物分解过程中，凋落物最大持水率、有效截流率将会出现一个峰值

2、，之后将随凋落物的分解，最大持水率、有效截流率呈下降趋势。在草地凋落物分解过程中，围栏封育条件与未围栏封育条件相比，凋落物最大持水率、有效截流率出现较早，而在240d的分解试验期内，未围栏封育条件下最大持水率峰值尚未出现。凋落物分解速率与凋落物自然持水率呈正相关，在围栏封育条件下相关性达到显著水平（r=0.94；P<0.05）；未围栏封育条件下相关性达到极显著水平（r=0.93；P<0.01）。关键词：封育草地；凋落物；分解速率；水文功能中图分类号：Q948.1；Q945.1文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）05-1986-05张建利等：山地草地凋落物分解与凋落物水文

3、功能1989草地凋落物分解是草地生态系统中有机质残体分解转化的基本过程，是系统养分循环的关键环节，对调节土壤养分的可利用性和维持草地生产力具有重要作用[1-6]。草地凋落物不但可以提高地表的覆被率，降低雨滴对地表的直接击溅侵蚀和降雨产流后径流对地表的冲蚀；而且可以促使土壤水分下渗，改善土壤生态环境[7-10]。同时，凋落物分解还可以向环境释放营养元素，增加土壤肥力，促进地被植物演替。凋落物是草地土壤有机质的主要物质源库、是维持土壤肥力的基础，凋落物通过分解向土壤释放营养元素，它是维持草地植被生长所需营养物质的重要来源，也是植物体将营养物质归还的主要途径[11]。凋落物的研究最早是从森林凋

4、落物的研究开始，并且多集中在研究凋落物对增加土壤肥力、改善土壤环境和促进物质循环的作用方面[12]。Brary1964年进行了森林凋落物积累量的研究，论述了凋落物在森林生态系统中的重要作用；德国的Ebermayer从1876年就开始研究凋落物在养分循中的作用；SykerandBunce从1970年开始，通过多年对凋落物积累过程的研究，提出凋落物积累量的时序变化过程；WiegertandEvans讨论了凋落物积累量的测定方法[13-14]。我国对凋落物的研究起步较晚，主要以森林凋落物的研究为主，涉及山地雨林、半落叶季雨林、红树林、阔叶林(常绿或落叶)、针叶林及针阔混交林等森林类型[15-1

5、6]。而对草地凋落物的研究报道较少，尤其是对南方山地草地的凋落物分解过程研究尚未见报道。本研究选取封育两年的退化山地草地为研究对象，以未围栏封育草地为对照，通过对草地凋落物的定点、定量分解观测和分析，以探讨主要植被群落凋落物的分解过程中的分解速率、最大持水率、有效拦蓄率等水文功能变化特征。1试验区自然概况试验于2006年4月—2007年6月进行。选择具有代表性的山地草地为研究对象。试验地设在马龙县月望乡，北纬25°11′—25°36′；东经103°18′—103°45′。该地海拔2662m，坡度0~10°。年平均温度13.5℃，最冷月平均温度6.4℃，≥10℃的年积温3100~4500℃

6、。年降水量1024.1mm，集中分布在5—9月，无霜期251d。试验区土壤为暗棕壤，呈中偏酸性[17]。试验地植被以禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)、菊科(Compositae)为主。2材料与方法2.1试验材料收集凋落物分解采用尼龙网分解网袋法。分解网袋由孔径0.5mm的尼龙网制成，规格为20cm×20cm。凋落物的收集在2006年4月进行，为了降低凋落物破碎程度，本试验采用现存植物的直立枯体[18]。带回实验室剪成10cm左右的小段，每袋装20g（65℃烘干质量张建利等：山地草地凋落物分解与凋落物水文功能1989），装进分解袋。2006年7月将分解袋随机投放

7、到围栏封育草地和放牧育草地内的相应样地中，并覆土5cm，共设12个样地。每个样地投放分解袋11个，共投放分解袋132个，在分解袋投放后的60d、120d、180d和240d分别取回12个分解袋（对照6袋），带回实验室拣出植物根系、苔藓及泥土颗粒，在自然状态下避光风干称质量。2.2试验测定项目2.2.1凋落物分解速率的测定围栏封育草地和未围栏封育草地中，在凋落物分解袋投放后60d、120d、180d和240d分别取回12个分解袋（对照