百里杜鹃林区马缨杜鹃凋落物花叶混合比例对分解的影响

【目的】百里杜鹃是贵州毕节的重要旅游资源,其凋落物和林地枯落物层发挥着保护土壤、固碳、涵养水源等多种生态功能。杜鹃花有良好的药用价值,收集鲜花凋落物是实现其药用价值的主要途径。本研究以贵州毕节百里杜鹃林区优势树种马缨杜鹃为例,量化不同花叶比例凋落物混合的非加和效应,建立凋落物分解模型并模拟凋落物分解动态,以期为确定花凋落物合理收集强度提供理论依据。【方法】在固定样地布设不同花叶比例的混合凋落物分解网袋420个,即花干质量比例分别为0(纯叶)、10%、20%、30%、40%、50%、100%(纯花) 7个处理,每个处理60个重复,在1年内每2个月测1次样品质量损失率;然后,基于Olson方程,构建凋落物分解残留率随花比例及分解时间变化的模型。【结果】马缨杜鹃的花叶混和凋落物的分解残留率随分解时间及花比例增加而降低,分解1年后的残留率在花比例为0、10%、20%、30%、40%、50%和100%时分别为63.1%、58.7%、60.2%、56.8%、56.2%、55.5%和55.2%;凋落物的阶段分解率在0～61天内最大(0.054 g·d~(-1)),在62·183天内迅速降至0.017 g·d~(-1),在184～306天内回升至0.024 g·d~(-1),在307～365天内大幅降至0.005 g·d~(-1);存在混合凋落物的非加和效应且表现为促进分解作用,在花比例10%、20%、30%、40%和50%的处理中,非加和效应最大值分别为分解365天后的7.8%、365天后的4.7%、330天后的6.9%、310天后的6.8%和270天后的6.6%;建立了考虑凋落物混合的非加和效应的凋落物分解残留率模型,拟合精度高达0.987;模拟分析表明,花比例80%时的凋落物累积分解率最高,1年后可达48%;当花比例为接近自然比例的20%和人为降低的15%、10%、5%和0时,分解1年后的模拟残留率分别为60.0%、61.3%、62.8%、64.4%和66.1%;野外实测分解1年后,花比例10%处理的残留率平均值为58.7%,花比例20%(接近自然比例)处理的残留率平均值为60.2%,二者无显著差异,但都显著低于纯叶处理的残留率(63.1%),即在收集利用花凋落物时,只要剩余凋落物中的花比例不低于10%,就可使凋落物分解率基本维持在自然水平。【结论】马缨杜鹃的花叶混合凋落物分解率随花比例增大而加快;建立考虑非加和效应的分解模型能准确预测分解过程;花凋落物药用开发的收集利用强度不应超过自然花凋落量的一半,以维持凋落物的自然分解速率及枯落物层的结构与功能。