内蒙古东部天然白桦林的凋落物性质和储量及其随温度-植物生态学报.PDF

植物生态学报 2010, 34 (9): 1007–1015 doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.09.001 Chinese Journal of Plant Ecology 内蒙古东部天然白桦林的凋落物性质和储量及其 随温度和降水梯度的变化格局 1 1,2 1,2* 陈莎莎 刘鸿雁 郭大立 1北京大学城市与环境学院生态学系, 北京 100871; 2北京大学教育部地表过程重点实验室, 北京 100871 摘 要 作为碳素和养分循环的重要组分, 地表凋落物如何响应全球气候变化日益受到重视。中国北方半干旱地区森林草原 过渡带斑块状分布的森林对气候变化引起的水热变化的响应较为敏感, 但是对这些森林地表处于不同分解阶段的凋落物的 化学性质和储量的格局及其如何响应温度、降水变化的报道较少。该研究分析了内蒙古东部地区处于年平均气温和年降水量 梯度上的12个天然白桦(Betula platyphylla)林不同凋落物层次(最上层的初步分解层L1, 中间的半分解层L2, 最下层的腐殖质 层L3) 的化学性质及现存量后发现: 1)随着分解的进行(即从L1到L3层), 氮、磷浓度显著增加, 可提取物浓度基本不变, 酸溶性 组分(acid soluble fraction, AS)浓度下降, 酸不溶性组分(acid insoluble fraction, AIF)浓度增加。2)各元素现存量均在L3层最高, 表明凋落物分解缓慢, 养分积累。3)年平均气温和年降水量对凋落物有机组分(AS组分和AIF组分) 的性质无显著影响, 但L3 层元素储量随年平均气温升高而增加, 可能由于年平均气温较高的地点森林生产力更高, 从而导致叶凋落物量增加, 但由于 受水分限制(尤其是在夏天), 这些地点的凋落物分解速率不变或更低, 使凋落物积累更为明显。上述结果表明: 腐殖质层是这 些白桦林的一个重要的碳及养分库, 未来在降水没有明显变化的情况下, 这一区域的升温可能会增加白桦林地表凋落物储 量。 关键词 白桦, 分解, 凋落物, 降水, 温度 Litter stocks and chemical quality of natural birch forests along temperature and precipita- tion gradients in eastern Inner Mongolia, China * 1 1,2 1,2 CHEN Sha-Sha , LIU Hong-Yan , and GUO Da-Li 1Department of Ecology, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China; and 2Key Laboratory for Earth Surface Processes of the Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China Abstract Aims Forest litter is both a large source of CO2 released from terrestrial ecosystems to the atmosphere and a critical sink of carbon and nutrients for plant growth.