长白山主要森林群落早春植物储量和分解过程研究

The early-spring herbs have played a significant role in linking up the matter flow and energy flow between the winter and spring and recovering vigorous activities of the forest ecosystem in the spring. There is an important scientific value to study the early-spring herbs species, reserves and the coupling relationships in the forest communities, especially the function of the decomposition during the nutrient cycling in the forest ecosystem, which can enrich the carbon cycle data of the forest ecosystem and reduce the nondeterminacy of the carbon reserves estimation. Taking the early-spring herbs of the main forest communities and its developmental stages in Changbai Mountain as the research objects, we discuss the correlative relationships between the types as well as the developmental stages of the forest communities and the species composition as well as the biomass of the early-spring herbs, furthermore, analyze the characteristics of the biomass (the radio of the aboveground and belowground biomass) of the different early-spring herbs species, on the basis of the survey of the community characteristics. According to the decomposition experiment in the plots and the analysis in the lab, we can study the characteristics of the decomposition process and the nutrient release of the aboveground early-spring herbs, which can test the ‘Vernal Dam’ hypothesis and simulate the model of the decomposition. The results will provide the scientific references in understanding the nutrient cycling characteristics and the impact factors of the early-spring herbs in the different forest communities in Changbai Mountain, at the same time, discussing the function of the early-spring herbs in forest ecosystem during the carbon cycle process and so on.

早春植物在衔接森林生态系统冬春两季物质流和能量流、恢复生态系统春季旺盛的活动起着积极作用，研究早春植物种类、储量及其群落的耦合关系，特别是其分解过程在森林生态系统养分循环过程中的作用，对充实森林生态系统碳循环数据及减少碳储量估测过程中的不确定性，具有重要的科学价值。本项目以长白山主要森林群落及其不同发育阶段的林下早春植物为研究对象，在群落基本特征调查的基础上，研究探讨群落类型及其发育阶段与早春植物的组成及其生物量之间的关联关系，分析不同早春植物种类地上地下生物量分配特点；通过原地分解实验和室内分析等途径，研究主要早春植物地上部分分解过程和养分释放特点，验证“春坝”假说，并对其分解过程进行模型模拟。研究结果将为了解长白山林区早春植物在不同森林群落中的养分循环特点和影响因素，探讨早春植物在森林生态系统碳循环过程中的作用等，提供科学的参考依据。

早春植物在衔接森林生态系统冬春两季物质流和能量流、恢复生态系统春季旺盛的活动起着积极作用，研究早春植物种类、储量及其群落的耦合关系，特别是其分解过程在森林生态系统养分循环过程中的作用，对充实森林生态系统碳循环数据及减少碳储量估测过程中的不确定性，具有重要科学价值。.早春类短命植物共计24种，2个变种，3个变型，分属于6科16属。科的组成以毛茛科为优势，属的组成以银莲花属和紫堇属物种相对丰富。不同群落类型的早春类短命植物多样差异相对较大，以水胡林最高；其次为风桦林、山杨林、白桦林；早春类短命植物表现出随温度的升高而减少；随降水的增加而增加和随降水变异的增加而减少。区系分属于4个类型1个变型，以北温带分布类型为主；其次为旧世界温带分布；东亚和北美洲间断分布、中国-日本分布类型均仅有1属1种。研究发现齿瓣延胡索、多被银莲花、顶冰花和荷青花地上部分生物量明显高于地下部分。根据以株高（叶长）为自变量构建的植株总生物量、地上生物量和地下生物量模型，分别为直线、指数和幂函数和指数模型，经统计发现均具有较高的R2值。早春植物物生物量山杨林最高，杨桦林最低。.4种早春植物分解过程中质量损失量依次为全叶延胡索>荷青花>多被银莲花>白花碎米荠。采用指数衰减的 Olson 模型得出，4种早春植物中全叶延胡索的分解最快，为0.0395 g•g-1•d-1，分解95%大约77d，白花碎米荠的分解速率最慢，为0.0243 g•g-1•d-1，分解95%则需要约123d。早春植物在不同林分内的分解速率不同，表现为阔叶红松林＞落叶阔叶林＞白桦林。早春植物分解除受本身化学组成影响外还与温度呈显著的线性关系。以落叶阔叶林为例，主要早春植物分解过程中C含量的变化朝鲜顶冰花在600-650g/kg的范围内波动，全叶延胡索和多被银莲花在总体上呈下降趋势。N含量的变化中，朝鲜顶冰花和多被银莲花呈现先上升后下降的整体趋势，但全叶延胡索N含量在上升至30天后，迅速下降。P含量在整体上无明显规律。K含量在整体上呈现下降趋势。.