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森林生态系统的演替和发展常受到养分含量的限制,而凋落物性状和凋落物分解过程是影响系统养分循环的关键因素,前者决定了凋落物的养分贡献潜力,后者决定了养分在系统内的流动速度。不同物种适应环境和养分利用对策不同,其所产生的凋落物物理、化学性状存在较大差异,而这些是决定凋落物质量和影响凋落物分解的主要因素,因此森林生态系统的物种组成对于森林生态系统的演替和发展在养分循环方面起着决定性的作用。蕨类植物是各种生态系统的重要组成部分,特别是在热带、亚热带地区的森林生态系统中扮演着重要角色,部分蕨类植物拥有强大的克隆生长能力,常在火烧后的荒地、人工林和天然林窗下发展成为致密的蕨丛,且在蕨丛中残留大量未分解的凋落物,形成森林生态系统的养分库。因此,深入了解蕨类植物的分解过程和养分释放特点,有助于我们进一步明确蕨类植物在森林养分循环中的作用及其对森林演替的潜在影响。为了解蕨类植物凋落物的短期分解过程、养分释放动态及该过程的影响因素,以及其在不同演替阶段的分解规律,探究其在森林养分循环中的作用及对森林演替的潜在影响。本实验选择广泛分布于中亚热带地区森林生态系统林下的狗脊、芒萁和中华里白的叶片凋落物(分为羽片和叶柄)为材料,采用分解袋法在缙云山不同演替阶段的针叶林(COF)、针阔混交林(CEF)和阔叶林(EVB)中进行野外分解实验,分解时间设置为1年,从2013年11月初到2014年11月,每2个月进行一次动态取样,全年共进行6次取样。通过分析凋落物分解过程中的质量丢失动态、养分释放动态及中小型土壤节肢动物群落结构动态,同时比较不同森林演替阶段、不同物种、叶片不同部位之间的分解差异并分析凋落物初始元素含量和森林演替对凋落物分解过程的影响。研究结果如下:1、1年的分解过程中,蕨类植物羽片和叶柄的质量丢失率随分解时间呈相似规律,均为快-慢-快的分解模式,但羽片的质量丢失速度显著快于叶柄,羽片的年质量丢失率为61.77%,叶柄的年质量丢失率为21.62%。凋落物分解的不同时期,林型间凋落物质量丢失率均无显著差异,但在不同物种间存在差异。羽片年分解常数(K)在林型问差异不大,但3个物种均表现为针叶林<针阔混交林<阔叶林的趋势,物种间表现为狗脊显著大于芒萁和中华里白,叶柄年分解常数(K)在林型间无一致的规律,物种间表现为狗脊显著大于芒萁和中华里白。2、蕨类植物凋落物中不同元素含量差异较大,不同部位和不同物种间元素含量差异亦较大,羽片中平均N、P含量分别是叶柄的4.3倍和3倍,叶柄中K含量差异较大,其余元素差异较小。1年的分解过程中N表现为先富集后释放,P全程表现为持续富集,K全程表现为净释放,分解1年后,与初始元素含量相比,N、K为净释放,而P为净富集。N、P在叶片不同部位、不同物种、不同林型间年释放率均不同,而K则几无差异。羽片和叶柄均表现为随针叶林、混交林、阔叶林的演替序列N释放率表现增大的趋势,P富集率逐渐降。3、蕨类植物凋落叶年分解常数(K)、元素年释放率与凋落物初始元素含量密切相关。年分解常数(K)与凋落叶初始N、K含量呈显著正相关,与初始C含量、C/N呈显著负相关,与初始P含量、初始N/P无显著关系。N、P年释放率与初始元素含量无显著相关关系,K年释放率与初始N、P含量为显著正相关、与初始C/N有显著正相关关系。4、凋落叶分解过程影响凋落叶中中小型土壤节肢动物的群落结构。全年6次取样,共收集13016只中小型节肢动物,以蜱螨目、弹尾目为优势类群。伴随着凋落叶分解,凋落袋中中小型土壤节肢动物个体数量不断变化,分解前期下降迅速,后期则较为缓慢;类群数随凋落叶分解呈“W”型,类群数最大出现在5月和7月;多样性指数则随凋落叶分解逐渐增加。凋落叶分解过程中,各林型之间土壤节肢动物类群组成、个体数量、类群数、多样性指数的变化趋势呈现一致的规律。本研究表明,1年的分解中,蕨类植物凋落叶质量丢失率、养分释放率在叶片不同部位、不同物种间均表现不同,初始元素含量是影响分解过程的主要因素。蕨类植物凋落叶分解并未对森林演替表现出较为强烈地变化规律,但养分释放和质量丢失随森林演替呈现一定的趋势。凋落叶分解过程中凋落叶质量和数量的变化影响凋落袋中小型土壤节肢动物群落结构动态。