摘 要

凋落物是森林土壤有机质的主要来源，其在维持森林生态系统的稳定性和可持续性等方面具有重要作用。本文在南京浦口杨树人工林内设置固定样地，调查了杨树凋落物生物量的月动态，并探讨了杨树人工林凋落物层对土壤性质的影响，以期为杨树人工林凋落物的管理提供参考。主要的研究结果如下：（1）南京浦口杨树人工林的凋落物生物量约为4.8 t ha^-1 yr^-1；杨树人工林凋落物集中在10～11月份大量凋落，呈单峰型；枯叶是凋落物的主要组成成分，约占凋落总量的85%；（2）凋落物处理对表层土壤孔隙度的影响程度大于下层土壤；去除凋落物后土壤孔隙度显著低于保留凋落物的处理，而人工模拟凋落物（遮阴网覆盖）处理的孔隙度介于二者之间；（3）与土壤碳氮循环密切相关的酶活性在不同凋落物处理中表现为去除凋落物处理的土壤尤其是表层土壤中的蔗糖酶和脲酶活性均低于保留凋落物层和遮阴网模拟凋落物层处理；（4）表层土壤中的微生物生物量碳氮显著高于下层土壤。就不同凋落物处理而言，在去除凋落物层后，土壤的微生物生物量碳迅速下降，而微生物生物量氮含量在整个处理期间内均表现为保留凋落物的处理显著高于遮阴网覆盖和去除凋落物的处理。

关键词：杨树人工林；凋落物层；微生物生物量；土壤酶活性

Study on effect of litterfall layer in a poplar plantation system

Abstract

Litter is the main source of organic matter in forest soil, and it plays an important role in maintaining the stability and sustainability of forest ecosystem. In order to provide reference for the management of poplar plantation Litter, we investigated the poplar litter biomass dynamics and the effect of artificial poplar forest litter layer on soil properties in a 13 year old poplar plantation at Pukou Nanjing. The main results were as follows: (1)The amount of litterfall of poplar plantations was about 4.8 t ha^-1 yr^-1; Litter biomass was the highest between October to November which was unimodal. Leaves were the main components in litter, and it accounted for about 85% of the total litter. (2)Effect of litter on the soil porosity was greater than the lower soil. Soil porosity after litter removal was significantly lower than that of remaining litterfall layer, remove litterfaller layer and cover shade net treatment ranged between covering two. (3)Soil carbon and nitrogen cycle was closely related to the enzyme activity in different litter processing performance for the removal of litter processing especially the soil invertase and urease activity in the soil surface were lower than the reserved litter and litter layer shade net simulation processing. (4)Microbial biomass carbon and nitrogen in the surface soil was significantly higher than the underlying soil. It was different with litter treatment after removing litterfall layer treatment. Soil microbial biomass carbon decreased rapidly, and the content of soil microbial biomass nitrogen in the whole treatment period showed for handling of retention of litter was significantly higher than that of shade net cover and litter removal.

Key words: Poplar plantation; Litter layer; Microbial biomass; Soil enzyme activity

目 录

前　言 5

1文献综述 6

1.1杨树国内外研究进展 6

1.1.1杨树的自然分布 6

1.1.2杨树的形态特征 6

1.1.3杨树的用途 7

1.1.4杨树的研究现状 7

1.2有关杨树凋落物分解的研究 7

1.2.1杨树凋落物 7

1.2.2凋落物量的研究 7

1.2.3凋落物分解的过程 8

1.3杨树凋落物分解的影响因素 8

1.3.1气候对凋落物分解的影响 8

1.3.2凋落物性质对凋落物分解的影响 8

1.3.3土壤动物和微生物对凋落物分解的作用 9

1.4杨树凋落物对土壤性质的影响 9

2材料与方法 10

2.1试验地概况 10

2.2试验设计与方法 10

2.3测定方法 10

2.4 数据处理 11

3结果与分析 12

3.1凋落物生物量月动态 12

3.2凋落物处理对土壤孔隙度的影响 12

3.3凋落物处理对土壤酶活性的影响 14

3.3.1凋落物处理对土壤脲酶活性的影响 14

3.3.2凋落物处理对土壤蔗糖酶活性的影响 15

3.4凋落物处理对土壤微生物生物量的影响 17

3.4.1凋落物处理对土壤微生物生物量碳的影响 17

3.4.2凋落物处理对土壤微生物生物量氮的影响 18

4讨论与结论 21

致 谢 23

参考文献 24

前　言

杨树（Populus），包括了胡杨、白杨等，通称“杨树”。属于落叶树种。与柳属植物相同，杨属植物的根部比较发达，分布范围广。

杨树是杨柳科杨属植物的通称，全属共有100多种，主要分布在欧洲、亚洲及北美洲，其中中国有50多种。

2016年我国杨树人工林面积已超1亿亩，居世界之首。截至目前，30个优良品种已在我国26个省区市规模化推广应用，推广面积达63.72万公顷，覆盖主栽区面积80%以上。是世界杨树人工林种植第一位的国家。

在杨树人工林生态系统中，凋落物所含营养元素经腐化分解归还土壤，是该生态系统养分循环的主要形式。凋落物分解是地球化学循环的重要方式之一。凋落物的分解对地表植物种类，土壤理化性质以及土壤微生物有显著影响。因此对凋落物的研究有助于我们对生态系统深入认识。

近年来的研究认为，不合理的经营方式会导致杨树人工林地力衰退。凋落物作为杨树人工林生态系统中的重要养分载体，其不同的管理方式必定会对杨树人工林土壤养分产生不同的影响。本研究选择13年生的杨树人工林，对地表凋落物进行不同处理，通过测定土壤孔隙度、土壤微生物生物量及土壤酶活性，探讨杨树人工林凋落物层对土壤性质的影响，以期为杨树人工林凋落物的管理提供参考。

1文献综述

1.1杨树国内外研究进展

1.1.1杨树的自然分布

杨树是世界上分布最广、适应性最强的树种之一。主要分布北半球温带、寒温带，北纬22°~70°，从低海拔到4800米。在中国分布范围跨北纬25°~53°，东经76°~134°，遍及东北、西北、华北和西南等地。