氮添加对中亚热带杜鹃灌丛凋落物生产和叶分解的影响

Effects of nitrogen addition on litter production and leaf decomposition in Rhododendron simsii shrubland in the mid-subtropical of China

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摘要凋落物的生产和分解是生态系统养分循环的重要过程,受到大气氮沉降的深刻影响.但目前相关研究主要集中于森林和草地生态系统,氮沉降对灌丛生态系统凋落物养分归还的影响规律尚不清楚.因此选择亚热带分布广泛的杜鹃灌丛为研究对象,进行了为期两年的模拟氮沉降试验.试验设置4个处理:对照(CK,0 gm-2 a-1)、低氮(LN,2gm-2a-1)、中氮(MN,5 gm-2a-1)和高氮(HN,10 g m-2 a-1).结果显示:CK、LN、MN和HN 4种处理下,群落年平均凋落物量分别为(1936.54±358.9)、(2541.89±112.5)、(2342.97±519.8)、(2087.22±391.8) kg/hm2,LN、MN和HN处理样地的凋落量分别比对照样地高出32.68％、21.16％和7.93％;凋落叶、花果、凋落枝和其他组分占总凋落量的比例分别为75.75％、15.09％、7.70％和1.45％,不同浓度氮处理下各组分的凋落量均高于对照样地;凋落物组分表现出明显的季节动态:凋落叶在10-11月份达到峰值,凋落枝在10月份达到峰值,花果凋落物则在5月份凋落量最高,不同氮处理下凋落物的季节动态基本一致;白檀凋落叶分解速率显著高于杜鹃,二者分解95％所需时间分别为5.08-11.11 a和7.69-17.65 a,施氮使白檀凋落叶分解周期比对照样地缩短18.18％-54.28％;凋落叶分解过程中,N元素表现为富集-释放模式,P元素表现为富集模式.研究表明,氮添加能够促进群落中白檀凋落叶分解及N、P元素的释放,说明施氮可以调节凋落叶养分释放模式,对灌丛生态系统的养分循环具有调控作用.

作者张蔷 ^[1] 李家湘 ^[2] 樊晓亮 ^[3] 徐文婷 ^[4] 谢宗强 ^[5] 学术成果认领

作者单位中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京100093;北京市生态环境监测中心,北京100048 ^[1] 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京100093;中南林业科技大学林学院,长沙410004 ^[2] 河北雾灵山国家级自然保护区,兴隆067300 ^[3] 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京100093 ^[4] 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京100093;中国科学院大学,北京100049 ^[5]

关键词凋落叶分解季节动态干物质残留率养分释放

栏目名称 南方低效人工林改造与特色生态产业技术研究专栏

DOI 10.5846/stxb202005201279

发布时间 2021-04-26

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