藤本植物是热带和亚热带森林的重要组成部分,对食物网和生物化学循环都有很大贡献,但是目前我们对藤本植物的枯落物对土壤养分周转中的作用知之甚少。版纳植物园群落生态与保护研究组在中国南方的3个不同的热带森林群落中,对藤本植物和木本植物的枯落物进行了分析,为藤本植物的分解过程差异提供了直接证据。
该研究在版纳植物园内的三个植物群落中进行:石灰岩群落,砂岩常绿阔叶林群落和砂岩热带季雨林群落。通过查询物种丰富度数据,断面积,和重要值指数(IVI),同时考虑到物种的枯落物量,最终确认了20种代表性树木和20种代表性藤本植物研究对象。
具体实验操作如下:(1)将枯落物放入带有粗细不同网眼的袋子中,比较中型动物和微型动物对分解的影响;(2)将树木和藤本的枯落物分别放入不同的袋子内比较其分解率,同时测试功能特征对分解的影响,以及这些特征在藤本和树木之间,不同森林类型之间是否存在差异;(3)将不同物种的枯落物混合放入袋中,测试藤本枯落物是否促进混合枯落物的分解,(4)对枯落物营养成分在分解中的变化进行评估。
研究结果表明,粗网眼袋子中枯落物的腐烂速度高于细网袋,但与森林类型或生长形态没有交互作用。在有中型动物出现和混合枯落物袋子内(藤本植物相互混合,树木相互混合),藤本枯落物分解速度高于树木。藤本植物的氮含量和比叶面积高于树木,而叶片干物质含量(LDMC)和韧性低于树木。分解速率与叶片干物质含量呈显著负相关。常绿阔叶林枯落物分解速度慢于其他林型。藤本枯落物并没有促进混合袋中树木枯落物的分解。藤本植物枯落物释放钙的速度稍快于树木。这些结果揭示了藤本植物在棕色食物网中的潜在作用,及其在生物地球化学中的重要影响。
相关研究成果以“Liana litter decomposes faster than tree litter in a multispecies and multisite experiment”为题,正式发表在Journal of Ecology上。版纳植物园群落生态与保护研究组助理研究员Mareike Roeder为该论文第一作者和通讯作者,版纳植物园林冠生态学研究组、土壤生态学研究组和阿姆斯特丹自由大学参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
枯落物采集袋设置情况,及不同时间下野外采集袋分解情况