千年桐凋落物量·組成及分解速率研究

廖鴻犁

摘要[目的]研究10年生千年桐凋落物量、組成及其分解速率。[方法]以同年?duì)I造的杉木林為對(duì)照，采用篷布樣方收集凋落物，定期統(tǒng)計(jì);凋落物現(xiàn)存量采用比值法，測定分解速率。[結(jié)果]10年生千年桐林凋落物量為19 287.7 kg/hm2，是同年杉木林的4.8倍，其主要組分為葉、枝，占總凋落物量的77.8%。千年桐凋落物月動(dòng)態(tài)呈單峰右偏，峰值出現(xiàn)在12月。千年桐半分解、完全分解與未分解凋落物量比值為5.39，杉木僅為0.09。[結(jié)論]千年桐是優(yōu)良的培肥樹種，在林業(yè)生產(chǎn)中可以作為多用途樹種，在適宜區(qū)域推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞千年桐;凋落物量;月動(dòng)態(tài);分解速率

中圖分類號(hào)S714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2018）25-0101-02

Litter Fall， Composition and Decomposition Rate of Aleurites mnntana

LIAO Hongli

（Sanming Forestry Law Enfrcement Detachment，Sanming Forestry Bureau，Sanming，F(xiàn)ujian 365000）

Abstract[Objective]To analyze litter fall， composition and decomposition rate of 10 year old Aleurites mnntana. [Method]With Cunninghamia lanceolata built in the same year as control， the litter of tarpaulin was collected and the litter was collected regularly. The ratio method was used to determine decomposition rate of the litter. [Result]The litter fall of 10 year was 19 287.7 kg/hm2， which was 4.8 times higher than that of the same year. The main components were leaves and branches， accounting for 77.8% of the total litterfall. The monthly dynamics of the litters of the species showed a single peak right deviation， and the peak appeared in December. The ratio of half decomposition， complete decomposition and undecomposed litterfall was 5.39， and that of Cunninghamia lanceolata was only 0.09. [Conclusion]Aleurites mnntana is an excellent fertilizer tree. It can be used as a multipurpose tree species in forestry production and can be applied in suitable areas.

Key wordsAleurites mnntana;Litter fall;Monthly dynamics;Decomposition rate

千年桐（Aleurites mnntana lour.）為典型的中亞熱帶樹種，為閩西北鄉(xiāng)土闊葉樹，既是經(jīng)濟(jì)樹種，又是優(yōu)良的用材樹種，同時(shí)還是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料樹種。從桐果中提取的桐油是優(yōu)質(zhì)的干性油，具有干燥快、耐腐蝕、附著力強(qiáng)等特點(diǎn)，是制造油漆的上等原料[1-2]，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、國防、文教、醫(yī)藥、日用等方面，也是我國傳統(tǒng)出口的大宗產(chǎn)品之一，歷史上與絲綢、茶葉并稱為我國三大出口產(chǎn)品。油桐木材紋理通直，潔白美觀，易于加工，是很好的箱板材，干枝是培育木耳的優(yōu)質(zhì)原料，據(jù)分析，桐枯（桐果榨油后的殘?jiān)┖袡C(jī)質(zhì)77.58%，氮（N）3.80%，磷（P2O5）1.3%，鉀（K2O）13%。100 kg桐枯大約相當(dāng)于20 kg硫酸銨、10 kg過磷酸鈣和2 kg氧化鉀[3-4]，肥效比施放同量肥料效果更佳。千年桐作為落葉喬木，每年均有大量的枯枝落葉回歸林地。關(guān)于凋落物分解研究較多[4-9]，但有關(guān)千年桐凋落物量、分解速率以及對(duì)土壤肥力影響的研究鮮見報(bào)道。筆者對(duì)千年桐凋落物量與組分及其分解速率進(jìn)行初步調(diào)查、測定和分析，以期對(duì)千年桐改善土壤肥力的功能提供基礎(chǔ)材料和理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

凋落物量測定設(shè)在福建省沙縣（26°6′～26°46′N，117°32′～118°6′E）縣屬國有林場沙縣異州國有林場天湖山工區(qū)8林班2大班7小班和相鄰的8小班。沙縣屬于中亞熱帶大陸性兼海洋性季風(fēng)氣候，年平均溫度15.6～19.6 ℃，年平均降水量 1 510～1 840 mm，全年平均空氣相對(duì)濕度在80%以上，降水量大于蒸發(fā)量，最冷月平均氣溫5.9～9.0 ℃，最熱月平均氣溫24.4～28.6 ℃，極端最低氣溫-9.5 ℃，極端最高溫40.2 ℃，全年≥10 ℃積溫4 983.6～5 859.2 ℃。大部分地區(qū)年輻射量達(dá)382.2～445.4 kJ/cm2，初霜一般出現(xiàn)在11月上旬至次年1月上旬，終霜一般出現(xiàn)在2月中旬至4月上旬，無霜期245～297 d，霜日14～35 d。試驗(yàn)林原為松雜采伐跡地，2008年皆伐后，經(jīng)清雜煉山，塊狀整地，穴規(guī)格50 cm×50 cm×30 cm，7小班于2009年春種植千年桐。千年桐采用1年生嫁接苗（已經(jīng)配置雄株穗條），株行距3 m×3 m。8小班種植杉木（Cunninghamia lanceolata），苗木為1年生實(shí)生苗，株行距1.8 m×1.8 m。林地立地質(zhì)量為較肥沃立地類型（II類地），土壤為發(fā)育于花崗巖的山地紅壤，土層深度>1 m。主要植被有鐵芒萁[Dicranopteris linearis （Burm. ） Underw.]、五節(jié)芒（Miscanthus floridulus （Lab.） Warb. ex Schum. et Laut.）、檵木（Loropetalum chinense）等。

1.2試驗(yàn)方法選擇同一坡面、相似立地條件的林地，分別在10年生千年桐林和杉木林中建立相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)地3塊。標(biāo)準(zhǔn)地面積20 m×20 m，進(jìn)行主要測樹因子測定。在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)按“X”字型設(shè)置1 m×1 m小樣方5個(gè)。同時(shí)在小樣方鄰近，設(shè)置篷布樣方5個(gè)，篷布樣方面積同樣為1 m×1 m。逐月測定篷布樣方收集的凋落物，分析凋落物月動(dòng)態(tài)，分組分統(tǒng)計(jì)各組分的凋落物量，并取一定量帶回實(shí)驗(yàn)室，放置在烘干箱內(nèi)，于80 ℃烘干至恒重后，計(jì)算各組分的干重。2017年末在各小樣方內(nèi)分別按半分解（F）、完全分解（H）和未分解（L）撿出，現(xiàn)場稱重后，帶回實(shí)驗(yàn)室烘干（80 ℃）至恒重，采用凋落物現(xiàn)存量比值法分析分解速率。分解速率采用半分解和完全分解凋落物量與未分解凋落物量的比值。凋落物分層標(biāo)準(zhǔn)：凋落物各個(gè)器官保持原狀，顏色變化不明顯，質(zhì)地仍堅(jiān)硬，葉子形狀完整，外表無分解痕跡為未分解層（L）;葉已分解，外觀輪廓已改變，凋落物已被破壞、粉碎，葉肉被分解成碎紙屑，顏色變?yōu)楹诤稚?，為半分解層（F）;凋落物已高度分解或已分解成碎屑，顏色深且濕潤為完全分解層。

2結(jié)果與分析

2.1年凋落物量

由表1可知，千年桐林年凋落物量為19 287.7 kg/hm2，杉木林年凋落物量為4 039.1 kg/hm2，前者為后者的4.8倍。千年桐年凋落物量比杉木多，在現(xiàn)存株數(shù)較少的情況下，千年桐現(xiàn)存密度為1 066株/hm2，杉木林現(xiàn)存密度為2 654株/hm2，千年桐株數(shù)僅為杉木林40.2%?？梢?，千年桐凋落物量比杉木大得多。10年生杉木林已進(jìn)入中齡林，林分高度郁閉，處于自然整枝階段，凋落物較多，但一方面杉木林進(jìn)入中齡后，由于郁閉度越來越高，林下光照越來越少，林內(nèi)溫度下降，造成土壤動(dòng)物和微生物的種類和數(shù)量減少，凋落物分解速率低，營養(yǎng)物質(zhì)無法良性循環(huán)，不利于分解者動(dòng)物和微生物的活動(dòng);另一方面杉木葉凋落物往往連著小枝一并掉落，杉木葉難與土壤緊密接觸，枝葉又含有防腐物質(zhì)更難分解，林地中積累較多杉木枯枝落葉。凋落物分解緩慢，林內(nèi)積累的凋落物增加，往往使土壤酸性增加，導(dǎo)致土壤板結(jié)，造成無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)淋失，土壤肥力下降，最終導(dǎo)致林分生產(chǎn)力降低。

2.2千年桐凋落物月動(dòng)態(tài)

由表2可知，千年桐月凋落物量分布不勻，呈單峰現(xiàn)象。月凋落物最高是12月，凋落物量為

7 348.6 kg/hm2，12月凋落物量占全年凋落物量的381%，一般凋落物量占30%以上稱為峰值。其次為11月，凋落物量為4 301.2 kg/hm2，11月凋落物量占全年凋落物量的22.3%，11月果實(shí)凋落物量達(dá)1 352.5 kg/hm2，占全年果實(shí)凋落物量的59.6%，千年桐成熟后帶果柄、種子一起掉落。11、12月凋落物量占全年凋落物量的60.4%，這與千年桐的生物學(xué)特性有關(guān)。千年桐系落葉樹種，每年隨著氣溫下降，大量老葉葉柄形成離層脫落，以適應(yīng)氣候變化，保存營養(yǎng)于枝干等其他器官，滿足來年春季氣溫回暖時(shí)新葉大量萌發(fā)并保證其旺盛生長。4月凋落物量第3，達(dá)584.4 kg/hm2，主要組分為枝和花器官。

2.3凋落物組分分析

由表1可知，千年桐凋落物各組分中以葉凋落物量占較大比例，葉凋落物量為11 038.4 kg/hm2，占總凋落物量的57.2%，其次為枝凋落物量，枝凋落物量為3 965.6 kg/hm2，占總凋落物量的20.6%，花果也占一定比例，花果凋落物量占總凋落物量的17.5%。千年桐每年開花結(jié)果，且花量、果量均較大，每年要從土壤中吸收大量營養(yǎng)物質(zhì)。雖然每年有大量葉、枝等器官會(huì)回歸林地，參與物質(zhì)營養(yǎng)循環(huán)，但仍不足，要培育千年桐豐產(chǎn)林需要適當(dāng)補(bǔ)充外源營養(yǎng)物質(zhì)，以保證千年桐正常生長發(fā)育，持續(xù)豐產(chǎn)。研究表明，桐果榨油后的殘?jiān)鼱I養(yǎng)物質(zhì)較為豐富，且可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力。筆者認(rèn)為在千年桐施肥中，可以考慮采用桐枯返施千年桐林。有關(guān)施肥效果以及對(duì)土壤肥力、林分生長的影響，有待于進(jìn)一步分析。

2.4分解速率

由表3可知，千年桐半分解、完全分解和未分解的凋落物量分別為12 725.0、16 017.2和5 328.5 kg/hm2，半分解、完全分解凋落物合并量為28 742.2 kg/hm2，占總凋落物量的84.4%，已超過未分解的凋落物量，半分解和完全分解凋落物量與未分解凋落物量比值為1.6，表明千年桐的分解速率較快。杉木半分解、完全分解和未分解的凋落物量分別為129.7、374.2和5 307.8 kg/hm2，半分解、完全分解凋落物合并量為503.9 kg/hm2，占總凋落物量的8.7%，未分解凋落物量比半分解和完全分解凋落物量大，半分解和完全分解凋落物量與未分解凋落物量比值為0.09。千年桐半分解和完全分解凋落物量與未分解凋落物量比值比杉木提高10倍多，表明千年桐凋落物分解速率遠(yuǎn)超過杉木。研究表明，在杉木、馬尾松林中摻入或混栽闊葉樹能夠促進(jìn)針葉林的分解，建議現(xiàn)有大面積的杉木或馬尾松純林可以采取適當(dāng)?shù)拈g伐方式，間伐后套種千年桐，通過套種千年桐，以促進(jìn)杉木、馬尾松枯枝落葉的分解，這不僅有改善土壤肥力功效，而且有深遠(yuǎn)的生態(tài)學(xué)價(jià)值。

3結(jié)論

千年桐不僅是優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)樹種、用材樹種和培育食用菌的原料樹種，而且凋落物量多，易分解，還是潛力較大的培肥植物。該研究結(jié)果表明，10年生千年桐林凋落物量為19 287.7 kg/hm2，是同年杉木林的4.8倍，其主要組分為葉、枝，占總凋落物量的77.8%。千年桐凋落物月動(dòng)態(tài)呈單峰右偏，峰值出現(xiàn)在12月。千年桐半分解、完全分解與未分解凋落物量比值為5.39，杉木僅為0.09。

參考文獻(xiàn)

[1]

胡芳名，譚曉風(fēng)，劉惠民，等.經(jīng)濟(jì)林栽培與育種[M].北京：中國林業(yè)出版社，2006.

[2] 何方，胡芳名.經(jīng)濟(jì)林栽培學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2004.

[3] 凌麓山，段幼萱，任永謨，等.油桐栽培[M].北京：中國林業(yè)出版社，1981.

[4] 覃仁安，覃文韜.油桐資源肥料化探討[J].吉首大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015，36（S1）：175-179.

[5] 張琴，范秀華.紅松闊葉林4種凋落物分解速率及其營養(yǎng)動(dòng)態(tài)（1）[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，42（12）：59-62，88.

[6] 章俊霞，劉苑秋，吳春生，等.楓香人工林凋落物的產(chǎn)量與分解動(dòng)態(tài)[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（6）：1187-1192.

[7] 陳莉莎，張金池，莊家堯，等.蘇南丘陵區(qū)3種林分凋落葉客量分解特征[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，30（5）：681-688.

[8] 黃張婷，張艷，宋照亮，等.雷竹覆蓋物分解速率及其硅含量的變化[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（23）：7373-7381.

[9] 項(xiàng)文華，閆文德，田大倫，等.外加氮源及與林下植物葉混合對(duì)杉木林針葉分解和氧分釋放的影響[J].林業(yè)科學(xué)，2005，41（6）：1-6.