岷江上游地区是我国一个重要的大尺度、复合型生态过渡带，也是生态系统脆弱区，研究其森林生态系统C、N格局与动态，对人工林生态系统的稳定性、可持续性以及生物生产力的提高具有重要意义。本文通过建立固定林分标准地和干扰试验小区，在测算林分生物量和定期取样(植物和土壤)分析基础上，研究岷江上游四种典型人工林(连香树Cercidiphyllumjaponicum、云南松Pinusyunnanensis、糙皮桦Betulautilis和云杉Piceaasperata)生态系统C、N格局、凋落叶C、N释放及养分N生物循环特征。另外，通过对林地人为施加C源(蔗糖)和N源(硝酸铵)来进行干扰，对森林生态系统的C、N动态变化规律进行定位跟踪研究。取得的主要结果和结论如下： 1.森林生态系统C、N格局 (1)林木干材N含量最低，叶最高。同一林木N分布格局：连香树：叶＞根＞枝＞皮＞干；糙皮桦、云南松和云杉规律一致，即叶＞枝＞根＞皮＞干。不同林地林木各器官N累积有很大差异。林木各器官中C含量相差不大，干中稍高。同一林木C分布格局：连香树：干＞枝＞根＞叶＞皮；云南松：干＞叶＞果＞枝＞根＞皮；糙皮桦：叶＞根＞干＞枝＞皮；云杉：皮＞干＞叶＞枝＞根。林地枯落物中C、N含量显著低于活立木。 (2)不同森林生态系统N总贮量大小顺序为：云南松8694.12kg/hm2、云杉7461.72kg/hm2、连香树6043.50kg/hm2、糙皮桦5075.64kg/hm2，其中林木层占4.74％-10.74％，枯落物层占0.14％-0.69％，土壤N贮量占88.57％-94.58％。不同森林生态系统有机C总贮量大小顺序为：云杉155.447t/hm2、云南松135.171t/hm2、连香树118.486t/hm2、糙皮桦112.293t/h2，其中林木层占37.75％-51.18％，枯落物层占0.42％-3.6％，土壤层占46.70％-61.83％。 2.森林生态系统的N循环动态 四种典型人工林N循环表现出归还量大于存留量。由循环系数和周转期可知，糙皮桦林地N元素归还快，循环强度大。由利用系数可知，针叶林(云南松和云杉)对N元素利用率比阔叶林(连香树和糙皮桦)高。四种人工林群落吸收系数和归还系数都相对较小，其林木N的吸收和归还对土壤N库影响不大。 3.森林凋落叶分解过程中C、N释放动态 林地凋落叶在分解初期干重损失最快。由凋落叶失重率、分解速率常数及其分解过程中C、N释放量规律可以得出，糙皮桦凋落叶分解最快，其次为连香树、云杉、云南松。在分解整个过程中，C元素处于单调净释放状态，且随时间的延续而增加；N释放量除云杉林地在240d内是负值外，其他三种林地均为正值，呈现释放状态。 4.森林生态系统C、N格局对外源性C、N干扰的响应 (1)施C、N均能提高连香树、云南松和糙皮桦生活叶中C含量，且前两树种有随施入量增加而增大的趋势。施C有利于云杉生活叶中C增加，施N则相反。施N能明显增加连香树生活叶N含量，轻度C、N干扰可提高云杉叶N含量，各干扰对云南松叶中N效果不明显。 (2)施C、N对不同林地土壤C、N影响不同：连香树重度干扰、云南松轻度C干扰、云杉轻度C、N干扰能提高其土壤C、N含量。相关分析表明，土壤微生物量C、N与土壤有机C、N存在显著的线性相关。土壤C/N比对MB-C有较大的负作用，有机C和MB-C有正相关作用。 (3)施C、N能明显提高连香树林地凋落叶失重率，云南松林地效果不明显，对云杉在前期有促进作用，对糙皮桦有抑制作用。N和轻度C干扰能增加连香树林地凋落叶分解中C释放量；C和轻度N干扰对云南松C释放有促进作用；C、N干扰能增加云杉C释放量，而抑制其N释放，对连香树N释放有促进作用，对糙皮桦林地C、N释放均有抑制作用；轻度C、N干扰有利于云南松林地凋落叶分解过程中N释放。 总之，本文研究了四种典型森林生态系统土壤层、林木层和凋落物层的C、N格局，并探讨了N循环过程。首次通过外源性C、N干扰试验，研究其对森林生态系统C、N格局影响，以及对凋落叶分解中C、N释放规律的影响，为森林生态系统的经营管理和森林的可持续发展提供理论指导。
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