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【凋落物降解】Changes in litter quality induced by nutrient addition alter litter decomposition in an alpine meadow on the Qinghai-Tibet Plateau
发布日期:2017-06-18  作者:邵晨  浏览量:133

文献链接:

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小结:

1. 植物凋落物分解是在大多数陆地生态系统中调节碳(C)储存和养分(例如N,氮和磷,磷)循环的关键过程。很多研究表明,凋落物降解过程取决于环境因素、凋落物质量和分解者活性。在特定的环境条件下,凋落物质量,比如说N、P浓度,C:N,C:P,lignin:N比控制凋落物C降解和养分释放。

2. 由于化石燃料消耗量和化肥应用量增加,大气中N含量的增加,除此之外,全球气候变暖促进土壤有机质的矿化。这种增加养分的可用性通过改变凋落物质量直接影响降解过程。

3. 植物种类在全球范围内对凋落物分解过程有重大的控制,不同地区影响养分丰富度的直接或间接影响有所不同。有些实验结果发现,N的直接添加显著的影响凋落物降解,而间接添加N 没有影响。

4. 青藏高原高寒草甸,一个生态脆弱的地区,缺乏可用的NP。近几十年来,高寒草甸遭开始出现氮沉积和气候变暖,这可能会显着增加养分利用率,从而影响凋落物分解和养分循环。

5. 本文主要研究目的是:营养(N/P)添加量如何影响青藏高原高寒草甸优势种凋落物质量,C分解和养分释放。




分析:作者采用线性回归模型来分析增加N,P和他们相互作用之间作用对凋落物初始质量的影响。N,P和他们相互作用显著的影响小嵩草、叶上珠和秦艽,而对异针茅全C含量没有显著影响。在所有四种物种里增加N或者P显著影响凋落物全C含量。叶上珠、秦艽的初始木质素、纤维素、半纤维素含量显著的变化,而异针茅和小嵩草初始凋落物含量没有变化。在所有四个物种中,营养物的添加明显的增加P的初始含量,同时减少凋落物木质素含量。



分析:在实验过程中发现,不同物种之间凋落物C剩余率有明显的差异,而不同处理之间没有显著性关系。凋落物N的释放或积累在不同的处理和不同的物种之间有明显的差异。P的剩余率在四中物种里添加NP是有显著的变化。在嵩草中N添加对P的释放没有显著的影响。



分析:上图是不同物种凋落物C剩余率,通过图片可以看出N增加对四个物种凋落物C降解没有显著的差异,而P的添加出现显著性差异。还有N*P的相互作用除了对异针茅其它三种没有显著性差异。

分析:其他研究者的实验结果发现,C:N比和总养分含量(个体营养浓度的总和)是影响凋落物质量损失的两个重要因素。而作者研究的实验基地的实验结果发现,(半纤维素+纤维素):N比直接影响凋落物C的成分和活性碳的分解速率常数。过去的研究发现,增加N施肥量抑制低质量凋落物降解(木质素含量>20%),而促进高质量凋落物降解(木质素含量<10%<>)。虽然选择的四个物种都属于高质量凋落物(木质素含量4%-8%),在本次实验过程中没有发现N增加显著的影响凋落物C的降解。这可能有两个原因引起的:一是,增加的N供给凋落物腐殖化的比率高于凋落物分解,这可能是因为通过抑制木质素分解酶的活性或增加微生物C的使用效率来实现的。第二,其它营养因素或者气候条件可能是凋落物分解的主要限制因素。实验基地的年平均温度是-1.6度。



分析:凋落物中净N的释放和固定被初始的C:N比控制,豆科类的叶上珠在实验过程中因为低的C:N比而N释放被抑制。非豆科类的异针草和秦艽的C:N比中等,N的释放在前几个月是被抑制的,之后没有出现净N的固定和释放。P释放的模式被N:P,(Hemicellulose+Cellulose):P比控制。当初始C:P比在临界值(700–900)内时P才释放,我们只发现实验开始时的有限的P固定,之后P损失很小初始C:P比小于临界值时豆科类的凋落物增加或者没有增加P,非豆科类的凋落物增加P。(努买买提)




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