凋落物及其在森林生态中的作用

于恩娜　王金贵　初宝顺

摘要森林凋落物是森林植被在其生长发育过程中新陈代谢的产物，是森林生态系统中养分循环的重要组成部分之一。介绍了凋落物研究概况，总结了凋落物在森林生态中的作用及其分解过程。

关键词凋落物；森林生态；作用

中图分类号 S718.55 文献标识码A文章编号 1007-5739（2009）02-0286-01

凋落物是指森林生态系统内，由生物组分产生并归还到林表地面，作为分解者的物质和能量的来源，借以维持生态系统功能的所有有机物质总称。森林凋落物是森林植被在其生长发育过程中新陈代谢的产物，是森林生态系统中养分循环的重要组成部分之一。凋落物每年有大量的有机质返回土壤，是土壤有机质的重要组成部分。

1凋落物研究概况

我国20世纪70年代末开展此项工作，到目前已报道了许多研究成果，概括起来，主要有如下几方面：①凋落物的年凋落量及其组成成分；②凋落物的元素含量及年归还量；③凋落物的分解；④凋落物的生态作用等。国外对森林凋落物的研究极为活跃，早在1876年，德国学者E. Ebermager在其经典著作《森林凋落物及其化学组成》中便阐述了森林凋落物在养分循环中的重要性。至20世纪60年代，国际上已有大量文献报道，Dray 等曾对世界森林凋落物的凋落量做过详细的研究。我国自20世纪60年代初开展了凋落物的研究，80年代有较大发展，王凤友曾对世界范围内森林凋落量作了综述性研究，对国内森林凋落物的研究具有一定的指导作用。

2凋落物在森林生态中的作用

2.1凋落物对土壤水分的影响

土壤水分是林木生长发育的必要环境因子，是生态系统中最活跃、最具影响的因素之一，是植物赖以生存的源泉，特别是北方针叶林，水分是其生长的限制因子。土壤除了自身的保水机制外，还可通过凋落物对水分的吸持和拦截，减少地表蒸发以及改善土壤结构提高土壤含水量。David 等的研究证明了瑞典北方针叶林凋落物的保水作用，发现分解最慢的毛藓和地衣的凋落物对其相邻凋落物的分解有促进作用，这是因为毛藓分解慢，凋落物层厚，水分从厚厚的凋落物中溢出，被有少量凋落物的小块吸收，增加了土壤水分含量，促进了相邻凋落物的分解。

2.2对土壤微生物的影响

土壤微生物是土壤生物的重要组成部分，积极参与森林生态系统的物质循环和能量流动，在维持生态系统的结构与功能方面具有十分重要的作用。凋落物种类不同，土壤微生物的数量存在很大差异。针阔混交林土壤微生物数量大于针叶林，如松栎混交林比松林纯林的细菌和放线菌的数量分别高5倍和4倍。凋落物不仅影响土壤微生物的生活环境和数量，而且在细胞和分子水平上对土壤微生物也有影响，如使其DNA 活性高、基因易被转移以及能够获得更多的克隆细胞和种群等，没有凋落物的土壤微生物群落多样性较低，氮含量明显降低，生物量下降50%。以后的研究可侧重于凋落物对土壤微生物的遗传水平的影响，以更好地了解其作用机理。

2.3在物质循环中的作用

森林生态系统中物质循环包括2个相辅相成的过程，一是生物合成，即无机物的有机质化，主要由绿色植物和一些无机营养型微生物（蓝藻及少数细菌）来完成；二是生物分解，即有机物质的矿质化过程，主要靠土壤微生物和土壤动物来完成。

虽然生物分解包括植物、动物和微生物的有机大分子的降解，但其中植物凋落物的分解还是最重要的。这是因为凋落物是森林生态系统的重要物质组成部分，在1hm²具有最大密度的林地上，通过落叶、落枝、落果和树皮每年可给地面增加1.5~5.0t有机质（干重），其中落叶约占总量的70%左右。凋落物中的主要成分是纤维素，这些纤维素的降解是自然界中维持碳素平衡不可缺少的过程，该降解过程每年以二氧化碳形式归还到大气中的碳大约为850亿吨，一旦纤维素分解过程停止，并且光合作用仍以目前状态继续，则地球上的所有生命将在20年内由于缺乏二氧化碳而消失。另一方面，凋落物中的营养元素是森林植物生长发育所需养分的一个重要来源。已有报道表明，森林每年通过凋落物分解归还土壤的总氮量占森林生长所需总氮量的70%~80%，总磷量占65%~80%，总钾量占30%~40%。由此可见，凋落物及其分解在物质循环中占有极为重要的地位，是森林生态系统得以维持的重要因素。

3凋落物的分解

凋落物的分解既是森林土壤有机质的主要来源，又是土壤营养元素的主要补给者，在维持土壤肥力、促进森林生态系统正常的物质生物循环和养分平衡等方面起着重要的作用。凋落物包括地上部分的枯枝落叶和地下部分死亡的细根，由于人们对地上部分凋落物的认识较早，对其已经进行了大量研究。在森林凋落物中，落叶是其主要部分，占60%~80%，落叶的分解过程反映了森林凋落物养分归还土壤的基本特征。

分解大致有3个过程：一是淋溶过程，即凋落物中可溶性物质因水的作用而被淋洗掉；二是自然粉碎过程，如土壤

的干湿交替、冻融交替及土壤动物的粉碎等；三是代谢过程，即由复杂的有机化合物转变为简单的盐类分子和植物易于吸收的物质。这3个过程在分解物中几乎同时发生，同时进行。其结果对恢复和增加土壤肥力、改善林木营养和提高森林生产力起着重要的作用。

4参考文献

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[2] 林开敏，章志琴.杉木与阔叶树叶凋落物混合分解对土壤性质的影响[J].土壤通报，2006，37（2）：258-262.

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