摘 要

为了探究不同间伐强度对凋落物分解的影响，本文以南京市溧水林场杉木人工林为研究对象，通过测定3种间伐强度（弱度间伐：30%，中度间伐：50%，强度间伐：70%）下的初始凋落物及分解过程中C、N含量以及木质素、纤维素含量，研究了凋落物分解过程中的化学特性的变化，以揭示不同间伐强度下凋落物的分解规律，为人工林的合理经营提供一定科学依据。研究结果表明：（1）间伐可以改变凋落物的初始化学成分，如降低碳、氮含量；增加木质素浓度，提高C/N和木质素/N。（2）在中度间伐下凋落物的分解速率最快，在间伐后的0-180天里分解过程基本结束。中度间伐和弱度间伐能够减少凋落物的累积，加速凋落物分解，促进物质循环，减缓过分积累，促进土壤养分的流转；强度间伐则会累积大量凋落物，大大阻碍了凋落物的分解，阻滞养分的回归与利用。

关键词：间伐强度；凋落物分解；化学特性；中度间伐

Effect of different thinning intensities on litter chemical property in the process of decomposition

ABSTRACT

To find out effect of different thinning intensities on litter decomposition. This paper determined chemical composition such as content of C、N and content of lignin and cellulose in different intensity thinning(light-intensity thinning, about 30%; medium-intensity thinning, about 50%; high-intensity thinning, about 70% ) in Chinese fir plantations in Lishui District, Nanjing. The results show that: (1) Thinning can change initial chemical property in litter, such as reducing C、N content, raising lignin concentration and improving C/N and lignin/N. (2) medium-intensity thinning can accelerate the decomposition rate and decompose mainly in 0-180 days after thinning. It turned out that light intensity thinning and medium intensity thinning could reduce the litter accumulation and accelerate litter decomposition, so as to promote the transfer of soil nutrients. High intensity thinning would accumulate a great deal of litter, which resulted in hindering decomposition of litter and blocking the return and use of nutrients seriously.

Key words: thinning intensities；litter decomposition；chemical property；medium intensity thinning

目 录

1 绪论 - 1 -

1.1 研究背景及意义 - 1 -

1.2 国内外研究现状 - 2 -

1.2.1 间伐影响凋落物量的研究 - 2 -

1.2.2 对凋落物分解的研究 - 2 -

2 研究目的、内容及方法 - 4 -

2.1 研究目的 - 4 -

2.2 技术路线 - 4 -

2.3 研究内容 - 4 -

2.3.1 研究地概况 - 5 -

2.3.2 样地设置 - 5 -

2.4 研究方法 - 5 -

2.5 数据处理 - 6 -

3 研究结果 - 7 -

3.1 不同间伐强度下凋落物初始成分含量比较 - 7 -

3.2 不同间伐强度对凋落物分解过程中总碳和总氮含量的影响 - 8 -

3.2.1 不同间伐强度下凋落物分解过程中总碳含量比较 - 8 -

3.2.2 不同间伐强度下凋落物分解过程中氮含量比较 - 10 -

3.3 讨论 - 11 -

结 论 - 12 -

致 谢 - 13 -

参考文献 - 14 -

• 1. 绪论
  2. 研究背景及意义

森林生态系统作为陆地生态系统的主体，它的“碳汇”功能已经很大程度上影响了全球碳循环。森林生态系统不仅维持着自身巨大的碳库，而且调节气候和减缓温室效应上也有重要的作用^[1]。大气中的CO₂、CH₄和N₂O等温室气体浓度升高导致的全球气候变化是人类共同关注的问题^[2]，全球碳循环和碳收支是当前气候变化和区域可持续发展研究的核心之一^[3]。而凋落物的生产与分解及其相关过程变化直接影响陆地碳储量和大气二氧化碳浓度，是碳源与碳汇的重要组成部分。

第八次全国森林资源清查结果表明，我国人工林面积已达到0.69亿公顷，居世界首位，其中杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.)Hook.)人工林面积占全国人工林总面积的21.35%^[4]。但是人工林的天然更新能力非常差，很难发现有成功的案例^[5]。针叶人工林地力衰退的一个重要原因是凋落物不易分解，造成养分归还林地较少，自肥能力差，凋落物分解缓慢和营养元素释放的滞后，必对针叶人工林正常生长产生影响^[6]，并且凋落物堆积过厚会影响种子的发育生长，即使能萌发也常因胚根无法接触到土壤而引起烂根死亡^[7]。因此，加速针叶人工林凋落物的分解，是实现针叶人工林可持续经营的重要途径。

凋落物对维持森林生态系统平衡有着非常重要的作用。凋落物的积累与分解一直都被认为是控制植被结构和生态系统功能的一个复杂、重要因素^[8]。目前，有关森林凋落物的研究，也主要集中于这两个方面，即凋落量和分解速率。

间伐是科学合理经营森林的有效手段，通过增大林内光照、改变林内小气候以及林下植被多样性^[9]，进而改变凋落物周转和养分矿化率^[10]，释放养分资源，促进林下更新^[11]、加快保留木生长^[12]，改善和维持林地土壤肥力，改变土壤微生物多样性^[13]等。凋落物的性质与营林措施和林分的树种组成密不可分，不同的间伐强度对凋落物的性质具有重要影响^[14]。因此研究不同间伐强度对杉木人工林凋落物分解的影响很有必要。