森林殘落物生態(tài)學

前言

　　森林生態(tài)學對由枯死枝葉等組分組成的森林凋落物（forest litter）認識較早，從20世紀30年代以來，西方學者就開始研究凋落物分解過程，至50年代，E.Odum提出營養(yǎng)元素循環(huán)的6條途徑，其中通過碎屑食物鏈，即由腐食動物和微生物等對有機腐屑的分解使營養(yǎng)物質(zhì)再循環(huán)是最主要的途徑。此后，有關凋落物分解過程的研究得到進一步發(fā)展，包括凋落物分解影響因素、分解過程模型等。一般認為從較大尺度上來說，凋落物分解主要受氣候因素的影響，而在相同氣候區(qū)，凋落物分解過程主要受基質(zhì)質(zhì)量的影響。對于分解過程的描述最為常見的是Olsen提出的凋落物分解過程（失重過程）的指數(shù)衰減模型，但營養(yǎng)元素的釋放則復雜得多。長期以來，凋落物分解過程的研究主要沿用凋落物袋方法，這種方法在野外簡便易行，對于認識和研究凋落物的早期分解過程起到了十分重要的作用，但也正由于這種方法的限制，對凋落物分解的后期過程認識較少，特別是對凋落物分解對土壤生物活性的影響以及土壤有機質(zhì)貢獻方面的認識還很缺乏。同時，經(jīng)典概念中的凋落物（小型枯枝、落葉、花、果等）在整個生態(tài)系統(tǒng)“碎屑”中僅占一小部分，相應的地下部分周期性細根死亡、天然老林中的枯立木和倒木等粗木質(zhì)殘體、采伐更新（目前主要為人工用材林）過程中產(chǎn)生的采伐剩余物等，這些組分均不宜包含在凋落物范疇內(nèi)?！　〗?jīng)典的凋落物概念及其相關的研究對于人們認識和了解森林生態(tài)系統(tǒng)結構、功能及其復雜性方面起到了十分重要的作用，但隨著研究工作的不斷深入，單純的枯枝落葉凋落物生態(tài)過程難以完整地描述森林生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)、能量流動以及其他方面的功能。因此，本書提出“森林殘落物”這一概念：森林殘落物是指森林在生長發(fā)育、撫育、采伐以及更新過程中，由正常新陳代謝過程、自然或人類干擾過程產(chǎn)生的有機殘余物，這些殘落物或者積累在土壤表面，或者殘留在土壤剖面當中，構成森林生態(tài)系統(tǒng)關鍵結構組分。這些殘落物組分在森林生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)、能量流動、生物多樣性以及生產(chǎn)力等功能方面具有十分重要的作用?！　★@然，森林殘落物涵蓋了地上部分枯枝落葉（經(jīng)典凋落物）和地下部分死細根殘體，這部分殘落物是系統(tǒng)正常代謝過程產(chǎn)生的；殘落物還包括天然林中的倒木和枯立木等粗木質(zhì)殘體、自然和人為干擾產(chǎn)生的植物殘體、采伐更新過程中產(chǎn)生的剩余物（包括根樁），等等，這部分殘落物來自自然或人為干擾過程。這兩部分都是森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)經(jīng)營管理的重要結構組分；這一概念的提出保留了經(jīng)典的凋落物概念，它是森林在生長發(fā)育過程中由地上部分正常代謝產(chǎn)生的小枝、落葉、花、果、樹皮等，這一點有別于自然和人為干擾產(chǎn)生的折枝斷梢，也有別于天然林中的枯立木、倒木等粗木質(zhì)殘體；死細根殘體雖然也是正常代謝產(chǎn)物，但沒有凋落過程，也就沒有歸人凋落物，以免產(chǎn)生混淆；同時這一概念突出了森林采伐過程中產(chǎn)生的有機剩余物，包括枝葉和根樁等。

內(nèi)容概要

本書既是作者長期從事森林殘落物生態(tài)學研究成果，特別是近50年來的定位研究成果的反映，同時也全面系統(tǒng)總結和分析了我國近60年來有關森林凋落物的研究進展，重點闡述內(nèi)容包括人工林枯枝落葉產(chǎn)量動態(tài)變化，樹種組成對凋落物組成和動態(tài)過程的影響，凋落物單獨分解和混合分解，分解過程對土壤有機質(zhì)組分含量的影響；特別論述了地下部分細根分解以及根樁分解過程，及其對土壤有機碳的影響，這些數(shù)據(jù)國內(nèi)外很少報道，這也是本書的特色之一；揭示了不同自然地帶森林凋落物的生產(chǎn)規(guī)律和人的經(jīng)營活動對凋落物產(chǎn)量的影響；內(nèi)容緊密結合當前生產(chǎn)和重大環(huán)境問題。    本書可供生態(tài)學、生物學、林學、環(huán)境科學等專業(yè)師生以及林業(yè)工作者參考。

書籍目錄

前言第一章 我國地帶性森林類型凋落物產(chǎn)量及凋落過程  第一節(jié) 熱帶季雨林、雨林生態(tài)系統(tǒng)凋落物產(chǎn)量及凋落過程  第二節(jié) 亞熱帶常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)凋落物產(chǎn)量及凋落過程  第三節(jié) 暖溫帶落葉闊葉林生態(tài)系統(tǒng)凋落物產(chǎn)量及凋落過程  第四節(jié) 溫帶針闊混交林生態(tài)系統(tǒng)凋落物產(chǎn)量及凋落過程  第五節(jié) 寒溫帶針葉林凋落物產(chǎn)量及凋落過程  第六節(jié) 我國地帶性森林生態(tài)系統(tǒng)凋落物的分布規(guī)律  參考文獻第二章 主要人工林凋落物特征及經(jīng)營活動對凋落物的影響  第一節(jié) 我國主要人工林凋落物特征  第二節(jié) 杉木人工林凋落物特征及凋落過程  第三節(jié) 經(jīng)營活動對人工林凋落物的影響  參考文獻第三章 我國地帶性森林類型凋落物營養(yǎng)元素特征  第一節(jié) 熱帶季雨林、雨林凋落物營養(yǎng)元素特征  第二節(jié) 亞熱帶主要森林類型凋落物營養(yǎng)元素特征  第三節(jié) 溫帶主要森林類型凋落物營養(yǎng)元素特征  第四節(jié)森林凋落物營養(yǎng)元素的區(qū)域特征  參考文獻第四章 我國主要人工林凋落物營養(yǎng)元素特征  第一節(jié) 我國主要人工林樹種凋落物營養(yǎng)元素濃度  第二節(jié) 主要人工林樹種葉凋落物營養(yǎng)元素遷移  第三節(jié) 人工林經(jīng)營管理措施對凋落物營養(yǎng)元素特征的影響  第四節(jié) 凋落物營養(yǎng)元素積累、分配與遷移過程長期研究  參考文獻第五章 森林凋落物的分解與養(yǎng)分釋放  第一節(jié) 凋落物分解過程的影響因子  第二節(jié) 熱帶森林凋落物分解和養(yǎng)分釋放  第三節(jié) 亞熱帶森林凋落物分解和養(yǎng)分釋放  第四節(jié) 暖溫帶森林凋落物分解和養(yǎng)分釋放  第五節(jié) 溫帶森林凋落物分解和養(yǎng)分釋放  第六節(jié) 我國不同氣候帶森林凋落物的分解規(guī)律  參考文獻第六章 森林細根和根樁的分解及養(yǎng)分歸還  第一節(jié) 我國主要地帶性森林群落細根凋落、分解及養(yǎng)分歸還  第二節(jié) 經(jīng)營措施對人工林細根凋落量及其分解的影響  第三節(jié) 影響細根分解的主要因子  第四節(jié) 杉木根樁分解與化學組分的變化  參考文獻第七章 我國主要森林類型粗木質(zhì)殘體特征  第一節(jié) 我國主要森林類型粗木質(zhì)殘體現(xiàn)存量  第二節(jié) 我國主要森林類型粗木質(zhì)殘體的分解  第三節(jié) 我國主要森林類型粗木質(zhì)殘體的養(yǎng)分儲量  參考文獻第八章 森林殘落物的能量特征  第一節(jié) 不同森林類型的殘落物能量  第二節(jié) 凋落物能量輸入林地的過程  第三節(jié) 人工林主要樹種——杉木凋落物的能量  參考文獻第九章 凋落物對森林土壤理化性質(zhì)的影響  第一節(jié) 凋落物對土壤物理性質(zhì)的影響  第二節(jié) 凋落物對土壤化學性質(zhì)的影響  第三節(jié) 凋落物與土壤有機質(zhì)  參考文獻第十章 森林凋落物與土壤生物  第一節(jié) 凋落物對土壤微生物的影響  第二節(jié) 凋落物層土壤酶活性  第三節(jié) 凋落物與土壤動物  參考文獻第十一章 森林殘落物的持水保土功能  第一節(jié) 凋落物層的持水作用  第二節(jié) 凋落物阻滯徑流作用  第三節(jié) 凋落物抑制林地土壤蒸發(fā)的作用  第四節(jié) 凋落物的抗侵蝕能力  第五節(jié) 凋落物層的水化學性質(zhì)  第六節(jié) 粗木質(zhì)殘體的水文效應  參考文獻第十二章 凋落物與全球環(huán)境變化  第一節(jié) 全球變暖與凋落物分解和養(yǎng)分釋放的關系  第二節(jié) 酸沉降對凋落物的影響  第三節(jié) 氮沉降對森林凋落物分解的影響  參考文獻第十三章 森林殘落物與森林更新  第一節(jié) 凋落物對天然更新小生境的影響  第二節(jié) 凋落物與種子儲藏和種子萌發(fā)  第三節(jié) 采伐后林地有機殘余物對人工更新的影響  第四節(jié) 枯枝落葉的化感作用對更新的影響  第五節(jié) 凋落物對樹木生長的影響  參考文獻后記

章節(jié)摘錄

　　第一章 我國地帶性森林類型凋落物產(chǎn)量及凋落過程　　我國幅員遼闊、地域跨度大、地帶性森林類型復雜多變。東部地區(qū)從南到北分布著熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、暖溫帶落葉闊葉林、溫帶針闊混交林以及寒溫帶針葉林等。西部地區(qū)由于地形的抬升以及水分分配的變化，森林類型由南向北又有明顯的差異。森林調(diào)落物是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要結構組成，凋落物量某種程度上反映了森林初級生產(chǎn)力，森林類型和組成結構的變化也必然導致森林凋落物數(shù)量和組成的變化。對地帶性森林類型來說，由于系統(tǒng)受人類干擾的程度較低，森林凋落物的殘落過程及其數(shù)量與組成的變化反映了森林生態(tài)系統(tǒng)這一重要組成成分自然的變化規(guī)律。因此，本章主要以我國東部地區(qū)主要森林類型變化為主線，闡述森林凋落物的數(shù)量、組成及其殘落過程，且重點分析凋落物組成中凋落物數(shù)量、組成及其凋落動態(tài)?！　〉谝还?jié) 熱帶季雨林、雨林生態(tài)系統(tǒng)凋落物產(chǎn)量及凋落過程　　我國的熱帶雨林主要分布在臺灣省南部、海南島、云南南部河口瑤族自治縣和西雙版納地區(qū)。此外，在西藏自治區(qū)墨脫縣境內(nèi)也有熱帶雨林的分布，這是世界熱帶雨林分布的最北邊界，位于北緯29。附近。但以云南省西雙版納和海南島的熱帶雨林最為典型。由于我國雨林是世界雨林分布的最北邊緣，因此，林中附生植物較少，龍腦香科的種類和個體數(shù)量不如東南亞典型雨林多，小型葉的比例較大，一年中有一個短暫而集中的換葉期，表現(xiàn)出一定程度的季節(jié)變化，凋落量季節(jié)動態(tài)也比較明顯。

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