模拟干旱和磷添加对热带低地雨林叶凋落物分解的影响

来源 :生态学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:echo_1978
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凋落物是植物在其生长发育过程中新陈代谢的产物,是土壤有机质输入的重要途径,凋落物分解是生态系统养分循环的关键过程之一。 在全球气候变化背景下,热带地区干旱事件发生的频率和强度均在增加,同时,普遍认为热带地区受磷(P)限制,所以探讨干旱胁迫和土壤磷可用性对热带地区叶凋落物分解的影响及两者是否存在交互效应十分必要,有助于了解干旱对该区叶凋落物分解的影响机制以及是否受土壤磷调控。 依据植物多度、碳固持类型、叶质地,以海南三亚甘什岭热带低地雨林的 4 个树种叶凋落物( 铁凌Hopea exalata、白茶树Koilodepas bainanense、黑叶谷木Memecylon nigrescens、山油柑Acronychia pedunculata)为实验材料,依托 2019 年在该区建成的热带低地雨林模拟穿透雨减少、磷(P)添加双因素交互控制实验平台,包括干旱(D -50%穿透雨)、P 添加(P +50kg P hm-2a-1)、模拟干旱×P 添加(DP - 50%穿透雨×+50kg P hm-2a-1)、对照(CK)4 个处理,且 4 种处理随机分布于 3 个区组,即设置了 3 个重复。 使用常规的凋落物分解袋法探究实验处理对 4 个树种叶凋落物的分解系数、碳(C)、氮(N)元素动态变化的影响。 结果表明:不同树种的叶凋落物因基质质量不同分解存在差异。 模拟干旱处理对叶凋落物 C、N 损失产生抑制作用,但是对不同树种叶凋落物的抑制作用不同,原因是干旱处理通过抑制土壤分解者活动、减弱凋落物的物理破碎作用,间接抑制凋落物分解,并且由于高质量(含 N 量高)凋落物受微生物分解者影响较大,所以该凋落物分解受干旱抑制程度较大;P 添加处理对叶凋落物 C 损失存在促进作用、N 损失存在抑制作用,原因是土壤中 P 含量的升高,提高了微生物分解高 C 物质的能力,以及当土壤中 P 含量较高时,间接抑制微生物通过分解凋落物获取养分或者促进微生物优先完成自身生长代谢需要而不是合成分解凋落物所需要的酶,导致叶凋落物 N 损失下降;模拟干旱与 P 添加处理存在显著交互效应,P 添加处理缓解或反转了干旱胁迫对叶凋落物分解的抑制作用。 以上结果表明,不同基质质量的凋落物分解存在差异,对干旱胁迫的响应不同;在叶凋落物分解过程中,P 添加促进 C 损失、抑制 N 损失;此外,在热带低地雨林,土壤中 P 可用性变化可调节干旱对凋落物分解的影响。
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