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。氮沉降的逐漸增加是重要的全球變化因素，對(duì)凋落物分解過(guò)程的諸多調(diào)控因素具有重要印象。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。
中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所生態(tài)化學(xué)計(jì)量組研究團(tuán)隊(duì)與中科院植物研究所及法國(guó)國(guó)家科研中心等單位合作，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。
研究結(jié)果以Increasing rates of long-term nitrogen deposition consistently increased litter decomposition in a semi-arid grassland為題發(fā)表在New Phytologist雜志上(2021, 229: 296-307)。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)青項(xiàng)目、中科院青促會(huì)項(xiàng)目等資助。
