【摘 要】
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森林土壤是林木生长的基础,土壤肥力状况对森林水土保持功能影响密切,而物种调控是改善南方马尾松人工林针叶纯林土壤肥力的常用措施,凋落物输入对土壤肥力的影响是衡量调控效果的重要依据。为了明晰调控前后土壤肥力的差异,高效地选择马尾松人工林调控树种及比例,了解马尾松人工林物种调控对土壤肥力的影响,本研究通过分解袋法对不同林分、不同针阔比例凋落物分解进行一年的监测,探究马尾松人工林物种调控后凋落物与土壤肥力
【基金项目】
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国家重点研发计划子课题“马尾松人工林地力长期维护和调控技术”（课题编号:2017YFD0600304）；
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森林土壤是林木生长的基础,土壤肥力状况对森林水土保持功能影响密切,而物种调控是改善南方马尾松人工林针叶纯林土壤肥力的常用措施,凋落物输入对土壤肥力的影响是衡量调控效果的重要依据。为了明晰调控前后土壤肥力的差异,高效地选择马尾松人工林调控树种及比例,了解马尾松人工林物种调控对土壤肥力的影响,本研究通过分解袋法对不同林分、不同针阔比例凋落物分解进行一年的监测,探究马尾松人工林物种调控后凋落物与土壤肥力的关系,拟解决以下科学问题:1)不同阔叶树种调控下的马尾松人工林凋落物凋落量及持水性能动态变化的规律;2)不同林分混合凋落物养分特征及输入动态变化如何?3)不同林分、不同比例混合凋落物输入后森林土壤肥力指数的变化;4)不同林分、不同比例凋落物输入对森林土壤肥力指数的影响。初步得到以下研究结论:1、不同林分凋落物凋落量在7.65～17.22 t/hm~2内,呈现出:马尾松纯林（17.22 t/hm~2）＞马尾松×油茶（16.27 t/hm~2）＞马尾松×桂南木莲（14.33 t/hm~2）＞马尾松×连香（13.75 t/hm~2）＞马尾松×深山含笑（10.13 t/hm~2）＞马尾松×伯乐(7.65 t/hm~2;各林分凋落物组成均以落叶为主,在总凋落量中占比达到64.75%～79.47%,凋落物凋落量与研究区降雨量、气温等气候因子呈显著负相关（p＜0.05）,其中马尾松纯林与连香调控林凋落物凋落量受降雨量影响较大,最高温对连香调控林凋落量影响最为显著,最低温对油茶调控林凋落量影响最为显著;2、在研究的6种林分中,凋落物持水量受树种、叶片质地和叶面积的影响,表现为肉质叶片及大面积叶片的持水效果较好:马尾松×连香＞马尾松×桂南木莲＞马尾松×深山含笑＞马尾松纯林＞马尾松×油茶＞马尾松×伯乐;凋落物持水量与凋落量呈正相关关系;油茶调控林中因油茶叶表面油脂的存在,持水量与凋落量之间的相关性最低;3、在凋落物输入土壤前,不同针阔混合比例的凋落物元素含量不同。凋落物针阔混合比例为5:5和6:4时,马尾松×伯乐凋落物中C含量最多;针阔比例为7:3时,马尾松×油茶凋落物中C含量最多。同一林分不同比例凋落物全氮含量之间没有显著性差异,随着凋落物针阔混合比例的变化,纤维素含量和半纤维素含量之间存在显著性差异（P＜0.05）,且随着针叶占比增大到7:3时,不同林分凋落物木质素含量最多;4、各林分凋落物残留率随着分解时间的增加而变化。不同林分凋落物经过一年的分解,针叶和阔叶输入率不同,马尾松×伯乐、马尾松×桂南木莲调控林中凋落物针叶输入率大于阔叶输入率,而马尾松×连香、马尾松×深山含笑和马尾松×油茶调控林中阔叶输入率大于针叶输入率;随着凋落物分解时间的增加,不同林分不同比例凋落物C含量呈现双峰的变化趋势,全氮、全磷和全钾含量随着分解时间增加整体上呈现出下降趋势,不同林分凋落物中纤维含量随着分解时间变化表现为:木质素＞半纤维素＞纤维素;不同林分不同混合比例的凋落物分解50%和95%所需时间大小排序均为:马尾松×桂南木莲＞马尾松纯林＞马尾松×伯乐＞马尾松×深山含笑＞马尾松×连香＞马尾松×油茶,即从分解时间上来看,马尾松×伯乐、马尾松×深山含笑、马尾松×连香、马尾松×油茶分解较马尾松纯林快,马尾松×桂南木莲凋落物分解较马尾松纯林慢,是因为该林分混合凋落物中木质素含量较高,分解速率较慢,分解所需时间长;5、经不同林分、不同比例凋落物输入后,桂南木莲7:3、深山含笑6:4、深山含笑5:5和油茶7:3混合凋落物调控后土壤肥力提升;当调控树种为伯乐时,针、阔叶比例为6:4时土壤肥力调控效果最好;当调控树种为桂南木连时,针、阔叶比例为7:3时土壤肥力调控效果最好;当调控树种为连香时,针、阔叶比例为6:4时土壤肥力调控效果最好;当调控树种为深山含笑时,针、阔叶比例为6:4时土壤肥力调控效果最好;当调控树种为油茶时,针、阔叶比例为7:3时土壤肥力调控效果最好。6、不同林分凋落物分解输入土壤时,凋落物C/N、木质素/N、TP、TK和Ca含量越高,对应土壤肥力指数越高,而凋落物中量及微量元素:钙、镁、铁、锰、锌、铜含量均对土壤肥力指数呈现负相关关系;凋落物针阔比例不同时,凋落物C/N和TK含量对土壤肥力指数的影响重要性大且显著。
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