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2022
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原名：Increasing rates of long-term nitrogen deposition consistently increased litter decomposition in a semi-arid grassland譯名：在半干旱草地長(zhǎng)期氮沉降速率的增加持續(xù)增加了凋落物的分解期刊：New PhytologistIF：10.151發(fā)表時(shí)間：2020第一作者：呂曉濤主要單位：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所一、研究背景凋落物分解是陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要過(guò)程,其速率主要受到凋落物質(zhì)量、土壤性質(zhì)、氣候條件及土壤微生物群落的影響。氮沉降的逐漸增加對(duì)凋落物分解過(guò)程的諸多調(diào)控因素具有重要影響。厘清各種生物因子和非生物因子如何調(diào)控凋落物分解過(guò)程對(duì)氮沉降的響應(yīng),將有助于理解氮沉降對(duì)凋落物分解過(guò)程和生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的影響機(jī)制。因此本研究以中國(guó)北方半干旱草原長(zhǎng)期氮素添加的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為依托,在物種和群落水平上研究了氮沉降對(duì)該地區(qū)植物凋落物分解的影響。結(jié)果表明,氮素添加促進(jìn)了物種水平和群落水平的凋落物分解,這種促進(jìn)作用是由多種因素共同驅(qū)動(dòng)。其中,氮素添加誘導(dǎo)的土壤酸化所導(dǎo)致的土壤中錳元素有效性增加是促進(jìn)凋落物分解的重要因素。氮素添加通過(guò)降低土壤碳氮比和提高土壤細(xì)菌和真菌比也促進(jìn)了凋落物分解,而氮素添加導(dǎo)致的凋落物化學(xué)質(zhì)量增加對(duì)凋落物分解的促進(jìn)作用相對(duì)較小。本研究揭示的這種土壤驅(qū)動(dòng)作用對(duì)凋落物分解過(guò)程的改變可能持續(xù)地影響生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)、土壤有機(jī)質(zhì)動(dòng)態(tài)及生態(tài)系統(tǒng)功能。二、研究結(jié)果凋落物結(jié)構(gòu)性C化合物和養(yǎng)分含量在不同物種的凋落物中不同。具體而言，羊草和冰草相對(duì)于針茅和羽茅，凋落物中的木質(zhì)素，纖維素和半纖維素含量更低（圖1a-c），然而凋落物中N，P，Ca，Mg和Mn含量更高（圖1d-h），但是這些差異也依賴于N肥（凋落物類(lèi)型和肥料有顯著的交互作用）。群落混合值表現(xiàn)為中等濃度，因?yàn)樗鼈冎饕蛇@四種高豐富度的禾草物種組成（圖1）。一個(gè)明顯的另外是群落混合凋落物中Ca和Mg的含量高于四種禾草物種的。圖1對(duì)于大多數(shù)凋落物類(lèi)型隨著氮沉降速率的增加，結(jié)構(gòu)性的C化合物（木質(zhì)素，纖維素和半纖維素）的含量連續(xù)減少，但是養(yǎng)分含量（N，P，Ca，Mg和Mn）含量增加（圖1）。然而，N添加沒(méi)有顯著改變羽茅中木質(zhì)素含量和針茅和羽茅中的Ca含量，但是隨著N添加的增加仍然可以觀測(cè)到較低的木質(zhì)素和較高的Ca含量的一般趨勢(shì)。正如上文提到的，凋落物類(lèi)型和N沉降速率之間存在顯著的交互作用表明在某種程度上增加的N沉降效應(yīng)在不同的凋落物類(lèi)型中不同（圖1），但是縱觀N沉降的6個(gè)水平凋落物的質(zhì)量變化格局在不同的...