论文部分内容阅读
凋落物的降解肩负着生态系统养分和能量的供应、CO2的释放等重要功能，对维护生态系统稳定和平衡起着重要作用。从上世纪中叶起，关于凋落物分解过程的研究就在欧美等地开展起来。其中，有关温带森林生态系统的研究较多。我国自20世纪80年代起开始森林分解过程的研究。常绿阔叶林和针叶林是亚热带地区两种主要森林生态系统。涉及到该两种森林的凋落物降解对于亚热带陆地生态系统的碳平衡维持与养分循环起着关键作用。本研究采用野外跟踪实验和室内控制实验法对亚热带凋落降解的动态特征进行了调查分析。另外，也对来自森林凋落物的真菌降解者特征进行了分析与研究。 首先选取黄山地区常绿阔叶林和马尾松针叶林为研究对象，利用分解袋法通过交叉放置凋落物，研究针叶和阔叶在原位和客位森林中的分解过程及其相互影响设计了一个野外凋落物降解跟踪实验。实验中以两种森林生态系统的建群种凋落物（甜楮落叶和马尾松松针）为底物，分别设置了混合凋落物袋、单一凋落物袋，并且分别埋放到野外两种林型下。实验结果表明，阔叶在针叶林中降解速度，比其在原位（阔叶林中）的降解速度有显著提高(P＜0.05)，针叶则相反;两种凋落物混合后马尾松针叶能促进甜楮叶的降解，甜楮叶则抑制马尾松针叶的降解;不同处理凋落物上分离到的真菌种类存在明显差异，而且凋落物降解速度与在其上分离出的真菌的多样性指数有有显著相关性(P＜0.05)。这一结果表明真菌降解者是凋落物降解的主要驱动力之一。 本研究同时采用室内控制实验对亚热带凋落物降解动态进行了分析。亚热带常绿阔叶林和针叶林分解者群落被用来降解常绿阔叶林优势种甜楮。同时实验设置了两个温度处理（20℃和30℃），以分析温度对凋落物降解的影响。结果显示在常绿阔叶林森林生态系统中，在20℃处理下来自阔叶林的微生物降解者所引起的凋落叶降解量要高于针叶林。而在30℃处理下两林型并没有较大的差异。在两温度下阔叶林表现略较针叶林高的碳水化合物降解。温度升高减少了阔叶林木质素的降解。 凋落物降解研究多数都是集中在生长季，对于冬季凋落物降解的研究十分少见。为了探索冬季凋落物降解动态及相关降解真菌动态，本研究在常绿阔叶林中开展了三个月的冬季野外降解实验。为了验证真菌在凋落物降解过程中的作用，实验分别用两类甜楮落叶（十月份林下收集的新鲜甜楮落叶和五月份收集的已经降解一段时间的甜楮落叶）为野外实验降解底物。实验中利用变形梯度凝胶电泳(DGGE)手段来分析真菌降解者在凋落物降解过程中的动态。结果显示:五月份收集的甜楮落叶降解速度明显快于十月份收集的落叶;凋落物降解的速度与凋落物的碳氮比没用显著相关性，而是与真菌多样性有显著正相关。为了进一步揭示凋落物夏季和冬季降解动态差异以及相关真菌动态差异，本研究在针叶林中分别在冬季和夏季，开展了3个月的野外降解实验。结果显示:夏季凋落物降解的速度显著快于冬季;无论是夏季还是冬季凋落物降解速度与真菌多样性之间具有显著相关性;夏季优势真菌群与冬季的优势真菌群之间存在明显差异，真菌群结构差异的首要决定因素是季节差异;可培养真菌只是环境总真菌群的一小部分，很多优势真菌都是不可培养真菌;无论在夏季还是冬季真菌降解功能群都是凋落物降解的驱动者之一。