森林生态系统中初级生产者-分解者养分的关系.pdf

第1卷第4期 中国水土保持科学 V01．1No．4 2003年12月 ScienceofSoiland鼢ferConservation Dec．2003 森林生态系统中初级生产者一分解者养分的关系 刘增文1 潘开文2李雅素1 (1．西北农林科技大学资源环境学院、林学院，712100，陕西杨凌； 2．中国科学院成都生物研究所，610041，成都) 摘要森林生态系统中，初级生产者和分解者之间的养分关系，是一种既互利又竞争的复杂关系。通过构建初 级生产者一分解者系统的养分流动模型，分析分解者增长受碳限制或受养分限制的判断标准。在假定整个系统封 闭的前提下，讨论初级生产者与分解者实现共存并保持长久稳定的条件：一是分解者必须受碳限制，这要求分解者 较之初级生产者对养分吸收具有更强的竞争力；二是矿化系数与碎屑化系数之比(n。。／a∞)要足够大于在初级生产 者中的碳／养分与在分解者中的碳／养分之比(a／口)。这表明，从化学计量论的角度来看，生态系统的持续和稳定， 对碳／养分之比和植物与微生物的竞争能力方面有严格的要求。 关键词 初级生产者；分解者；养分关系；养分流动模型；生态系统持续 Currie和K埘¨在1984年研究水生生态系统中 分解者从土壤中固定的养分量；Uo。和u10、％和 藻类和异养细菌之间对磷的竞争关系时，首次提出 U孙U03和u孙‰和‰分别为各分室与外界交换 了“碳限制假说”。他们认为，系统要保持稳定，就要 的养分输入或输出量；五，为分室i到分室_『的养分循 求细菌始终保持足够的对由藻类提供的有机碳，而 环通量。则各分室的物量平衡关系式为： 不是对无机环境提供的养分的竞争力，只有这样，二 者才不会产生竞争排斥。 目前，关于生态系统中养分循环的理论研究，均 未涉及关于初级生产者和分解者之间的竞争关 系[243，而且许多学者[5_7]认为，在一些生态系统中， 随着演替过程的推进，有限的养分循环变得越来越 ％o 封闭。于是，为了进一步认识生态系统的可持续性， 迫切需要对生态系统中各组分之间的关系开展深入 U30 研究。 1996年提出的生态系统化学 我们以Elser等旧o U40 计量论为基础，通过构建生态系统养分流动模型，来 讨论初级生产者一分解者之间的互利与竞争关系。 Um0 1模型的构建 图1养分循环及初级生产者一分解者 系统互利竞争关系示意图 在生态系统中，各生态分室问养分循环及初级 Mutualismandresource ina Fig．1 competition 生产者和分解者之间的互利与竞争关系如图1所 with primaryproducer-decomposersystem nutrient 示：x，、如、如和五分别为土壤、初级生产者、碎屑 recycling 、 物和分解者