西双版纳热带季节雨林凋落叶分解与土壤动物群落_两种网孔分解袋的分解实验比较.pdf

西双版纳热带季节雨林凋落叶分解与土壤动物群落 :两种网孔分解袋的分解实验比较杨效东　邹晓明(中国科学院西双版纳热带植物园昆明分部 ,昆明　 650223)摘　要 　 以西双版纳热带湿性季节沟谷雨林混合凋落叶作为分解基质 ,在不同位置季节雨林样地 ,采用不同网孔(2 和 0. 15 mm)分解袋 ,开展大中型土壤动物对雨林凋落叶分解影响的实验 ,测定了不同网孔分解袋土壤动物多样性、凋落叶分解速率和主要养分元素释放状况结果显示 :2 mm 网孔分解袋土壤动物类群相对密度年均值为2. 67～ 2. 83 目· g - 1凋落物干重 ,个体相对密度年均值为 22. 3～ 21. 77 个· g - 1凋落物干重 ,显著高于 0. 15 mm网孔分解袋的类群相对密度 0. 27～ 0. 28 目· g - 1凋落物干重和个体相对密度 2. 88～ 2. 77 个· g - 1凋落物干重 ( p 0. 05) 如将整个分解过程分为初期 (0～ 120 d) 、中期 (120～ 240 d) 和后期 (240～ 360 d) 3 个时间段 ,分解初期 2 mm 网孔分解袋凋落叶损失较快 ,平均月损失率在 20. 67 % ,120 d 后落叶残留率为 30 %左右 ,损失率达 70 %以上 ;分解中期 ,凋落叶损失率减缓 ,平均月损失率为3 % ;分解后期凋落叶已大部分被分解 ,至 360 d 残留率仅为 15 %～ 20 %左右 ,损失率在 80 %以上。

两样地的 0. 15 mm 网孔分解袋凋落叶失重较为缓慢 ,在分解 30 d 后与 2 mm 网孔分解袋产生显著差异( p SRF1 ( p 0. 05) (表 2) 2. 2 　凋落叶养分元素变化分解过程中 ,不同网孔分解袋凋落叶 C、 N、 P、 S、K、 Mg 元素含量变化趋势总体相似 ,但存在变化幅度上的差异 ,且主要表现在分解后期 (表 3) 两种分解袋凋落叶 C素含量在分解前期 (0～ 60d)与初值差异不大 ,分解至 180 d ,2 mm 网孔分解袋凋落叶 C元素含量大幅度减少 ,较初值减低 21 %～24 % ,300 d 后则较初值下降了 27 %～ 38 % ;0. 15 mm网孔分解袋凋落叶 C 元素含量的变动较为平缓 ,分解至 360 d 仅较初值减少 12 %～ 17 %两种网孔分解袋凋落叶 N 元素含量变化的差异不明显 ,均表现为增加趋势 , 在 180 d 达到较高水平 ( 1. 6 %～1. 7 %) ,以后略有降低 ,至 360 d 其含量仍在 1. 7 %～1. 8 % ,较初值增加了 42 %～ 100 % P 元素在分解过程中呈现出先增后减的趋势 ,在 180 d 有一明显峰值 ,不同网孔分解袋间的差异在 SRF1 样地较为明显。

S 元素的变化较小 ,不同网孔分解袋间的差异表现在分解中期所有分解袋凋落叶 K元素含量在 60 d 后就明显降低 ,由初值的 0. 3 %～ 0. 5 %降至 0. 1 %～ 0. 2 % ,分解至 120 d 后 ,2 mm 网孔分解袋凋落叶 K素含量高于 0. 15 mm 分解袋凋落叶 Ca元素含量在两种分解袋中均为增加 ,但不同网孔和794　　 植 　物 　生 　态 　学 　报 30 卷表 2 　两种不同网孔分解袋凋落叶分解特征值比较Table 2 　 Comparison of decomposition characteristics of leaf litter in the litterbags with two different mesh size in two tropical rain forest plots样地Plots网孔Mesh size (mm)分解率指数k (Mean ± SD) R2 年失重率Mass loss ( % a - 1) 3/ k (a)SRF1 2 1. 884 ± 0. 213A 0. 723 71. 226A 1. 5920. 15 0. 478 ± 0. 346B 0. 667 34. 797B 6. 276SRF2 2 2. 437 ± 0. 364C 0. 911 71. 020A 1. 2310. 15 0. 582 ± 0. 179B 0. 834 35. 698B 5. 155不同字母表示差异在 p = 0. 05 水平上显著 ( n = 5) Different letters indicate significance at p = 0. 05 ( n = 5) 　 3/ k : 分解速率达到 95 %分解所积累所需的时间 The decomposition rate , namely , the time needed for 95 % of litter to decompose表 3 　两种不同网孔分解袋凋落叶主要元素含量变化 ( 5 个重复的平均值 )Table 3 　 Change in nutrient concentrations in decomposing leaf litter in the litterbags with two different mesh size in two tropicalrain forest plots (mean of replication , n = 5)时间Day (d)样地Plot网孔 (mm)Mesh sizeC( %)N( %)P(mg· g - 1)S(mg· g - 1)K(mg· g - 1)Ca(mg· g - 1)Mg(mg· g - 1) C/ N C/ P0 SRF1 2 52. 887 1. 287 0. 777 1. 777 4. 660 15. 907 2. 697 41. 112 681. 4420. 15 52. 887 1. 287 0. 777 1. 777 4. 660 15. 907 2. 697 41. 112 681. 442SRF2 2 50. 095 0. 990 0. 710 1. 410 3. 230 23. 320 3. 330 50. 872 706. 7150. 15 50. 095 0. 990 0. 710 1. 410 3. 230 23. 320 3. 330 50. 872 706. 71560 SRF1 2 51. 464 1. 338 0. 684 1. 668 1. 124 21. 620 2. 200 38. 518 764. 2780. 15 52. 074 1. 398 0. 586 1. 656 1. 310 22. 072 2. 520 37. 364 890. 132SRF2 2 49. 316 1. 484 0. 782 1. 482 1. 016 25. 380 2. 880 33. 600 636. 0540. 15 51. 678 1. 452 0. 700 1. 554 1. 632 23. 706 2. 786 35. 593 738. 546120 SRF1 2 42. 874 1. 498 0. 858 1. 602 1. 234 19. 376 1. 820 28. 769 505. 6410. 15 50. 404 1. 544 0. 648 1. 794 0. 684 22. 322 2. 242 32. 723 794. 131SRF2 2 42. 030 1. 426 0. 836 1. 366 0. 990 24. 358 2. 372 29. 832 505. 1810. 15 49. 758 1. 556 0. 792 1. 648 0. 874 24. 684 2. 560 31. 765 635. 371180 SRF1 2 41. 280 1. 622 1. 022 1. 688 1. 760 21. 330 1. 978 25. 482 405. 5230. 15 46. 342 1. 636 0. 722 1. 852 1. 588 22. 074 2. 640 28. 463 648. 485SRF2 2 38. 438 1. 718 1. 080 1. 530 1. 184 22. 052 2. 658 22. 688 356. 2910. 15 46. 708 1. 822 1. 052 1. 944 0. 856 29. 404 3. 546 26. 247 449. 102240 SRF1 2 35. 306 1. 526 0. 836 1. 562 1. 830 18. 520 1. 830 23. 184 430. 7730. 15 48. 160 1. 690 0. 700 1. 905 1. 248 24. 275 2. 795 28. 986 712. 654SRF2 2 38. 488 1. 644 0. 876 1. 300 1. 032 21. 034 2. 346 23. 511 458. 5170. 15 47. 582 1. 778 0. 926 1. 884 0. 984 28. 514 3. 150 28. 020 519. 262300 SRF1 2 32. 554 1. 412 0. 768 1. 462 2. 186 16. 444 1. 916 22. 813 432. 4060. 15 46. 444 1. 592 0. 722 1. 844 1. 458 23. 744 2. 414 29. 237 648. 585SRF2 2 36. 122 1. 788 0. 807 1. 518 1. 478 22. 116 2. 394 20. 460 964. 5810. 15 45. 884 1. 754 0. 922 1. 800 1. 010 26. 852 2. 850 26. 166 499. 937360 SRF1 2 38. 238 1. 770 0. 914 1. 682 2. 086 19. 216 1. 908 21. 744 425. 4010. 15 43. 292 1. 654 0. 724 1. 868 2. 032 22. 700 2. 614 26. 157 599. 982SRF2 2 37. 678 1. 846 0. 972 1. 630 1. 324 22. 384 2. 222 19. 867 389. 3530. 15 44. 890 1. 882 0. 962 1. 974 1. 110 25. 830 3. 050 24. 624 489. 471不同样地间 ,其变化幅度具有较大的差异。

Mg 元素含量在分解过程中表现为先减后增 ,其中 2 mm 网孔分解袋的减少幅度为 30 % ,0. 15 mm 分解袋的减幅为 15 %～ 24 % ,分解 180 d 后 ,0. 15 mm 网孔分解袋 Mg 元素含量显著高于 2 mm 分解袋在整个分解过程中 ,凋落叶 C/ N 和 C/ P 表现为下降 ,并且 2mm 分解袋明显低于 0. 15 mm根据分解过程中凋落叶干重及元素含量数据 ,计算出各元素的残留率变化 (图 2) 所测凋落叶元素残留率均呈现出持续下降的趋势 ,且 2 mm 网孔分解袋的下降幅度明显高于 0. 15mm在分解初期 ,2 mm 网孔分解袋凋落叶 C、 N、 P、S、 Ca、 Mg 元素残留率由初值的 100 %下降至 20 %左右 ,以后逐步递减 ,经 360d分解后 ,C、 K元素释放5 期 杨效东等 : 西双版纳热带季节雨林凋落叶分解与土壤动物群落 :两种网孔分解袋的分解实验比较 795　　率达 90 %以上 ,N、 P、 S、 Ca、 Mg 元素释放率为 80 %～90 % ,并且不同位置两样地没有明显差异 ( p >0. 05) ,元素释放的顺序为 K、 C、 Mg、 Ca、 S、 P、。