森林凋落物亦称为枯落物或有机碎屑，是指在森林生态系统内，由地上植物组分产生并归还到林地表面，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质的总称(周存宇，2003)。森林凋落物不仅对森林资源的保护和持续利用起着重大作用，而且在涵养水源、水土保持和维持土壤肥力，以及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(杨清伟，2001)。国内有关天然林凋落物的研究已有过报道，如森林凋落物在养分循环和能量流动中的作用(吴擢溪，2006)、不同间伐强度天然次生林凋落物性质的研究(苏芳莉等，2007)、森林凋落物现存量与组分研究(杨春雷等，2007)、主要森林类型凋落物含量及动态变化(骆宗诗等，2007)等，但对天然针阔混交林在不同强度择伐作业后的林地凋落物性状未见报道。本文分析天然针阔混交林不同强度择伐作业10年后的林地凋落物现存量及其养分含量，以期为天然针阔混交林择伐后林地凋落物养分循环及土壤肥力变化的研究奠定基础，同时为探讨天然针阔混交林择伐机制及其生态系统的养分循环研究提供科学依据。

1 研究区概况

试验地位于福建省建瓯大源林业采育场(117°58′45″—118°57′11″ E，26°38′54″—27°20′26″ N)，地处武夷山脉的东南部，鹫峰山脉的西北侧。该区属中亚热带海洋性季风气候，年均气温15~17 ℃，年均降水量1 890 mm左右，年蒸发量1 327.3~1 605.4 mm，年均相对湿度83%。伐区位于该场84林班17、18、19小班，属低山丘陵地形，海拔600~800 m，坡度25°~34°，坡形为直，土壤为花岗片麻岩发育而成的山地黄红壤，土层厚度适中、疏松，质地为轻壤土或重壤土。试验林前茬为近50年生多树种针阔混交的天然次生林(1杉2马7阔)，林分郁闭度0.9，伐前立地条件基本相同，于1996年3月进行4种不同强度择伐(弱度13.0%、中度29.1%、强度45.8%和极强度67.1%)和皆伐(皆伐后天然恢复植被)作业，每种作业设标准地3块，每块样地400 m²，共1 200 m²。按采坏留好、采老留壮、采大留小和采密留稀的原则，弱度以采伐马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)为主；中度以采伐马尾松为主；强度和极强度以采伐马尾松、米槠(Castanopsis carlesii)为主。伐后林分以常绿阔叶林为主体，天然恢复植被，另外还设有未采伐的样地进行对照。择伐作业按照单株择伐的技术要求进行，对采伐木单独记录并挂号。作业措施为：油锯采伐，林内打枝造材，人力肩驮集材，＞5 cm以上的枝桠全部收集利用，其余归堆清理。之后于2006年7月对试验林进行复查。自然植被中，乔木层主要优势树种为甜槠(Castanopsis eyrei)、米槠、虎皮楠(Daphnipyllum oldhamii)、木荷和马尾松等；灌木主要有黄瑞木(Adinandra millettii)、石栎(Lithocarpus glaber)、少叶黄杞(Engelhardtia fenzelii)、密花山矾(Symplocos congesta)、细齿叶柃(Eurya nitida)和石斑木(Rhaphiolepis indica)等；草本及藤本主要有芒萁(Dicranopteris dichotoma)、菝葜(Smilax china)、狗脊(Woodwardia japonica)、华里白(Hicriopteris chinensis)和黑莎草(Gahnia tristis)等，盖度达90%以上。10年后未采伐样地为针阔混交林(3甜槠3马尾松2木荷1米槠+栲树)；10年后弱度择伐(3米槠2甜槠2木荷1虎皮楠1马尾松)和中度择伐(3甜槠2米槠1虎皮楠1木荷1马尾松1红楠)基本还是米槠和甜槠共优；10年后强度择伐(5甜槠2木荷1米槠1虎皮楠+马尾松)和极强度择伐(4米槠3甜槠2木荷1虎皮楠-马尾松)除米槠和甜槠外，木荷和虎皮楠也占较大优势，伴生针叶树种主要是马尾松；皆伐样地(3米槠2虎皮楠2甜槠1木荷1桂树+新木姜子)则由伐前的米槠和甜槠共优，演变为米槠和虎皮楠共优。择伐10年后各样地树种组成均近似为8阔2马；皆伐10年后样地树种组成为10阔。不同强度采伐作业和未采伐的样地10年后的林地主要立地和林分因子，见表 1。

2 研究方法 2.1 凋落物现存量的收集与测定

2006年7月，在不同强度采伐作业(含未采伐样地)后的标准地内(各样地面积20 m×20 m)，沿对角线分别在距伐根3 m的无人为破坏过的地段设置10个1 m×l m的小样方。在每个样方内，按未分解层、半分解层分层取样，用手捡出最上层肉眼可以辨别各组分的所有林地上的凋落物(分层标准：未分解层，凋落物叶、枝、皮和果等保持原状，颜色变化不明显，质地坚硬，叶型完整，外表无分解的痕迹；半分解层，叶无完整外观轮廓，多数凋落物已粉碎，叶肉被分解成碎屑，颜色为黑褐色)，相当为A₀₀层。将所收集的凋落物分别编号装袋，带回实验室后，按枯叶、枯枝、其他(包括树皮、花、果实、种子等)进行分组，然后将各组分置于80 ℃恒温条件下烘干至恒重(48 h)后称重，用其平均值推算每公顷的林地A₀₀层凋落物现存量(樊后保等，2003b；何宗明等，2003)。

2.2 凋落物样品的养分含量测定

将收集的凋落物取样，测定凋落物中主要营养元素N、P、K、Ca、Mg的含量。其中N用半微量凯氏法测定，P用钼兰比色法测定，K、Ca、Mg用原子吸收分光光度计测定(樊后保等，2003a)。

3 结果分析 3.1 凋落物现存量

不同强度采伐作业10年后林地上凋落物的现存量，见表 2。由表 2可知，天然针阔混交林经过不同强度采伐作业10年后，其林地上凋落物的现存量差异明显。按凋落物现存量大小顺序排列，表现为：未采伐＞弱度＞中度＞强度＞极强度＞皆伐，即随着采伐强度的增大，林地凋落物现存量呈递减趋势。从凋落物各组分现存量看，各组分所占比例大小均为枯叶＞枯枝＞其他。这主要是因为森林采伐后，光照、温度、湿度等环境条件发生了变化，促进了凋落物层的分解，随着采伐强度的增大，林地植被受破坏程度加剧，弱度和中度择伐对林分结构影响较小，而强度择伐和极强度择伐则引起林分结构一定的变化，皆伐后林地上乔木和亚乔木荡然无存(安玉泽等，2006；邱仁辉等，2005；周新年等，1998；2007a)。

3.2 凋落物的养分含量

天然针阔混交林不同强度采伐作业10年后林地上凋落物各组分的养分含量见表 3。凋落物中养分元素的含量除了受土壤供肥状况的影响，还与自身的生理功能、调节及迁移有关(林波等，2004；巫志龙等，2007)，且林地上群落类型多，凋落物的组成复杂。因此，养分元素含量的规律性不甚明显，但仍然表现出一定的趋势。凋落物中N、P、K、Ca、Mg的含量范围分别为0.09%~0.69%、0.13%~0.53%、0.11%~0.59%、0.18%~1.46%、0.16%~0.74%。依据养分元素在凋落物各组分中的平均值大小排列，5种元素含量大小为：Ca＞Mg＞N(弱度和未采伐林地上N＞Mg)或K＞P(强度择伐和皆伐林地上P＞K)。弱度择伐林地上凋落物中Ca含量的平均值在6种类型林地凋落物中最高，达0.98%。

由林地凋落物现存量和凋落物中各组分的养分元素的含量，就可算出凋落物中的养分总量，见表 4。由表 4可知，未采伐林地上凋落物的养分总量最大，其他进行不同强度采伐作业后的林地上凋落物养分总量均比未采伐小，且随着采伐强度的增大，林地上凋落物的养分总量呈下降趋势。这主要是由于不同强度采伐作业后林地凋落物现存量随采伐强度增大而降低所导致，说明采伐干扰对林地凋落物现存量造成不利影响，也不利于林地养分含量的蓄存，且随采伐强度的增大而破坏程度加剧。弱度择伐后林地凋落物的养分总量与未采伐林地最接近，其次是中度择伐。而强度择伐、极强度择伐和皆伐后林地凋落物的养分总量比未采伐林地明显下降许多。说明弱度择伐和中度择伐10年后林地凋落物养分总量基本得到恢复。因此，对森林进行采伐时应控制适宜的采伐强度，最大限度地减小采伐干扰给林地凋落物现存量及其养分含量带来的不利影响。

4 结论

森林凋落物是森林生态系统重要的养分库，许多有关林木养分和土壤肥力的问题都与到达林地的凋落物数量、质量及分解速率等有关(方晰等，2005；胡泓等，2001；刘洋等，2006；周新年等，2007b)。本文所研究的天然针阔混交林经过不同强度采伐作业10年后的林地上凋落物现存量均比未采伐的林地上凋落物现存量小，且随着采伐强度的增大而降低；对于凋落物中各养分元素的含量规律性不甚明显，但从凋落物各组分养分含量的平均值来看，总的趋势表现为Ca＞Mg＞N或K＞P；经过不同强度采伐作业10年后的林地凋落物养分总量随着采伐强度的增大呈下降趋势，凋落物中N、P和K的总量均比未采伐林地低，且随采伐强度的增大而降低，其他养分元素总量的规律性不甚明显。养分元素含量随采伐强度加大而降低的主要原因是随采伐强度加大而林分郁闭度变小，林地光照增强，使得枯落物分解率加大，养分元素在地表与渗入土壤都产生大量流失所致。弱度择伐和中度择伐后林地养分总量与未采伐林地比较接近，说明弱度和中度择伐10年后林地凋落物养分总量基本能得到恢复，强度采伐(强度择伐、极强度择伐和皆伐)10年后林地凋落物养分总量仍未得到恢复。采伐干扰不可避免地会对森林凋落物造成一定程度的影响，其破坏的程度随采伐强度的增大而加大，低强度(弱度或中度)择伐作业，可最大限度地降低采伐干扰对森林凋落物带来的不利影响。因此，在天然针阔混交林合理经营中，宜大力提倡弱度或中度择伐作业方式，对生态公益林也应如此。