全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 圆园期摇 摇 圆园员猿年 员园月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
中小尺度下西北太平洋柔鱼资源丰度的空间变异 杨铭霞袁陈新军袁冯永玖袁等 渊远源圆苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
水分和温度对若尔盖湿地和草甸土壤碳矿化的影响 王摇 丹袁吕瑜良袁徐摇 丽袁等 渊远源猿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
荒漠啮齿动物群落对开垦干扰的响应及其种群生态对策 袁摇 帅袁付和平袁武晓东袁等 渊远源源源冤噎噎噎噎噎噎噎
转 月贼基因棉花对烟粉虱天敌昆虫龟纹瓢虫的影响 周福才袁顾爱祥袁杨益众袁等 渊远源缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
微地形改造的生态环境效应研究进展 卫摇 伟袁余摇 韵袁贾福岩袁等 渊远源远圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
丹顶鹤春迁期觅食栖息地多尺度选择要要要以双台河口保护区为例 吴庆明袁邹红菲袁金洪阳袁等 渊远源苑园冤噎噎噎
新疆石河子南山地区表土花粉研究 张摇 卉袁张摇 芸袁杨振京袁等 渊远源苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
鄱阳湖湿地两种优势植物叶片 悦尧晕尧孕 动态特征 郑艳明袁尧摇 波袁吴摇 琴袁等 渊远源愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于高分辨率遥感影像的森林地上生物量估算 黄金龙袁居为民袁郑摇 光袁等 渊远源怨苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
异质性光照下匍匐茎草本狗牙根克隆整合的耗益 陶应时袁洪胜春袁廖咏梅袁等 渊远缘园怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
湘潭锰矿废弃地栾树人工林微量元素生物循环 罗赵慧袁田大伦袁田红灯袁等 渊远缘员苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
接种彩色豆马勃对模拟酸沉降下马尾松幼苗生物量的影响 陈摇 展袁王摇 琳袁尚摇 鹤 渊远缘圆远冤噎噎噎噎噎噎噎
生物炭对不同土壤化学性质尧小麦和糜子产量的影响 陈心想袁何绪生袁耿增超袁等 渊远缘猿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
延河流域植物功能性状变异来源分析 张摇 莉袁温仲明袁苗连朋 渊远缘源猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
榆紫叶甲赤眼蜂基础生物学特性及其实验种群生命表 王秀梅袁臧连生袁林宝庆袁等 渊远缘缘猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
几种生态因子对拟目乌贼胚胎发育的影响 彭瑞冰袁蒋霞敏袁 于曙光袁等 渊远缘远园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
海南铜鼓岭灌木林稀疏规律 周摇 威袁龙摇 成袁杨小波袁等 渊远缘远怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
青海三江源区果洛藏族自治州草地退化成因分析 赵志平袁吴晓莆袁李摇 果袁等 渊远缘苑苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物基质质量的影响 肖银龙袁涂利华袁胡庭兴袁等 渊远缘愿苑冤噎噎噎噎噎噎噎
基于光合色素的钦州湾平水期浮游植物群落结构研究 蓝文陆袁黎明民袁李天深 渊远缘怨缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于功能性状的常绿阔叶植物防火性能评价 李修鹏袁杨晓东袁余树全袁等 渊远远园源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
北京西山地区大山雀与其它鸟类种群种间联结分析 董大颖袁范宗骥袁李扎西姐袁等 渊远远员源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
被动式电子标签用于花鼠种群动态研究的可行性 杨摇 慧袁马建章袁戎摇 可 渊远远猿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
华北冬小麦降水亏缺变化特征及气候影响因素分析 刘摇 勤袁梅旭荣袁严昌荣袁等 渊远远源猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 云粤匀孕鄄栽韵孕杂陨杂法的我国省域低碳发展水平评价 胡林林袁贾俊松袁毛端谦袁等 渊远远缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎
河漫滩湿地生态阈值要要要以二卡自然保护区为例 胡春明袁刘摇 平袁张利田袁等 渊远远远圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
应用 蕴藻 月蚤泽泽燥灶灶葬蚤泽 法研究黄土丘陵区植被类型对土壤团聚体稳定性的影响
刘摇 雷袁安韶山袁黄华伟 渊远远苑园冤
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不同人为干扰下纳帕海湖滨湿地植被及土壤退化特征 唐明艳袁杨永兴 渊远远愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
近 员园年北京极端高温天气条件下的地表温度变化及其对城市化的响应
李晓萌袁孙永华袁孟摇 丹袁等 渊远远怨源冤
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三峡库区小江库湾鱼类食物网的稳定 悦尧晕同位素分析 李摇 斌袁徐丹丹袁王志坚袁等 渊远苑园源冤噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
北京奥林匹克森林公园绿地碳交换动态及其环境控制因子 陈文婧袁李春义袁何桂梅袁等 渊远苑员圆冤噎噎噎噎噎噎
植被恢复对洪雅县近 员缘年景观格局的影响 王摇 鹏袁李贤伟袁赵安玖袁等 渊远苑圆员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
高盐下条斑紫菜光合特性和 杂鄄腺苷甲硫氨酸合成酶基因表达的变化 周向红袁易乐飞袁徐军田袁等 渊远苑猿园冤噎
学术信息与动态
生态系统服务研究进展要要要圆园员猿年第 员员届国际生态学大会渊 陨晕栽耘悦韵蕴 悦燥灶早则藻泽泽冤会议述评
房学宁袁赵文武 渊远苑猿远冤
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生态系统服务评估要要要圆园员猿年第 远届生态系统服务伙伴国际学术年会述评 巩摇 杰袁 岳天祥 渊远苑源员冤噎噎噎
回顾过去袁引领未来要要要要圆园员猿年第 缘届国际生态恢复学会大会渊杂耘砸 圆园员猿冤简介
彭少麟袁陈宝明袁周摇 婷 渊远苑源源冤
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期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆园鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄员园
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 荒漠旱獭要要要旱獭属啮齿目尧松鼠科尧旱獭属袁是松鼠科中体型最大的一种遥 旱獭多栖息于平原尧山地和荒漠草原地
带袁集群穴居袁挖掘能力甚强袁洞道深而复杂袁多挖在岩石坡和沟谷灌丛下袁从洞中推出的大量沙石堆在洞口附近袁形
成旱獭丘遥 荒漠啮齿动物是荒漠生态系统的重要成分袁农业开垦对功能相对脆弱的荒漠生态系统的干扰极大袁往往
导致栖息地破碎化袁对动植物种产生强烈影响袁啮齿动物受到开垦干扰后对环境的响应及其群落的生态对策袁是荒
漠生态系统生物多样性及其功能维持稳定的重要基础遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 33 卷第 20 期
2013年 10月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.33,No.20
Oct.,2013
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金项目(31300522); 四川省教育厅项目(12ZA118); 教育部博士点基金项目(20125103120018); 国家“十二五冶科技
支撑计划项目(2011BAC09B05); 四川农业大学“211工程冶创新团队项目共同资助
收稿日期:2012鄄12鄄10; 摇 摇 修订日期:2013鄄07鄄08
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: iamtlh@ 163.com
DOI: 10.5846 / stxb201212101778
肖银龙,涂利华,胡庭兴,陈保军,杨永贵,张健,李贤伟,胡红玲.模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物基质质量的影响.生态学报,2013,33
(20):6587鄄6594.
Xiao Y L, Tu L H, Hu T X, Chen B J, Yang Y G, Zhang J, Li X W, Hu H L.Effects of simulated nitrogen deposition on substrate quality of litterfall in a
Pleioblastus amarus plantation in Rainy Area of West China.Acta Ecologica Sinica,2013,33(20):6587鄄6594.
模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物
基质质量的影响
肖银龙1,涂利华1,*,胡庭兴1,陈保军2,杨永贵2,
张摇 健1,李贤伟1,胡红玲1
(1. 四川农业大学林学院, 雅安摇 625014; 2. 四川省洪雅县林场,眉山洪雅摇 620365)
摘要: 凋落物基质质量是影响凋落物分解速率的决定性因子之一,研究旨在探究模拟氮沉降对苦竹林凋落物基质质量的影响。
2007年 11月至 2010 年 12 月每月 1 次连续对华西雨屏区苦竹人工林进行了模拟氮沉降试验,施氮水平分别为:对照
(0 g N·m-2·a-1)低氮(5 g N·m-2·a-1),中氮(15 g N·m-2·a-1)和高氮(30 g N·m-2·a-1)。 在施氮 2 a后,于 2010年 1月开始收集
各样方的凋落物样品,连续收集 12个月,分析测定凋落物基质质量。 结果表明:施氮显著增加了凋落叶中 N、P 元素含量,中氮
处理显著增加了凋落枝中 N元素含量,中氮和高氮处理均显著增加了凋落枝中 P 元素含量;施氮对凋落物中 C 元素含量影响
很微弱,显著降低了凋落叶中的 C / N,中氮处理显著降低了凋落枝中的 C / N,对木质素和纤维素含量均未造成显著影响。 由于
模拟氮沉降增加了苦竹凋落物的 N、P 含量,降低了其 C / N,因此氮沉降可能会促进苦竹凋落物的初期分解速率。
关键词:模拟氮沉降;凋落物分解;基质质量;苦竹林;华西雨屏区
Effects of simulated nitrogen deposition on substrate quality of litterfall in a
Pleioblastus amarus plantation in Rainy Area of West China
XIAO Yinlong1, TU Lihua1,*, HU Tingxing1, CHEN Baojun2, YANG Yonggui2, ZHANG Jian1, LI Xianwei1,
HU Hongling1
1 College of Forestry, Sichuan Agricultural University, Ya忆an 625014, China
2 Forest Farm, Hong Ya County, Mei忆 shan 620365, China
Abstract: Forest litter is an important part of forest ecosystem and its chemical property is called substrate quality, which is
defined as the relative decomposability of litter and depends on the easy decomposition components of the organization. A
number of studies have found that the substrate quality of litter is the main factor affecting the litter decomposition process,
which is the key process of biological chemical cycle of forest ecological system. In order to investigate the effects of N
deposition on the substrate quality of bamboo forest litter, a simulated N deposition experiment was conducted in a P.
amarus plantation in Rainy Area of West China, from November 2007 to December 2010. Four treatments was installed, i.
e., control (0 g N·m-2·a-1), low nitrogen (5 g N·m-2·a-1), medium nitrogen (15 g N·m-2·a-1) and high nitrogen (30 g
N·m-2·a-1). From January to December in 2010, litter samples were collected each half month and the basic properties of
litter quality ( concentration of C, N, P, lignin and cellulose) were measured. The results indicate that simulated N
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deposition significantly increased the concentration of N and P in leaf litter and medium nitrogen treatment increased the N
content of twig litter, meanwhile medium and high nitrogen treatments increased the P content of twig litter; The effects of
simulated N deposition on concentration of C, lignin and cellulose were not significant. The C / N ratio of leaf litter and twig
litter were decreased significantly. Results suggest that the litter decomposition rate in early stage of decomposition may be
stimulated by simulated N deposition because of increasing N (decreased C / N ratio) and P in fresh fallen litter.
Key Words: nitrogen deposition; litter decomposition; substrate quality; Pleioblastus amarus plantation; Rainy Area of
West China
在过去几十年中,大气 N沉降迅速增加[1鄄2],并且这种增加趋势在未来数十年仍将持续下去[3]。 森林生
态系统受到大气 N沉降增加的强烈影响,集中体现在氮沉降对森林碳循环过程、氮循环过程、生物多样性等
方面的影响[4鄄6]。
凋落物分解过程是生态系统碳循环和养分循环的关键过程,凋落物基质质量是影响凋落物分解过程的决
定性因素[7鄄9]。 凋落物的基质质量被定义为凋落物的相对可分解性,依赖于构成组织的易分解成分和难分解
成分(如木质素)的组合情况、组织的养分含量和组织结构[10]。 N 沉降对凋落物分解过程的影响主要体现在
两方面:一是直接影响凋落物各种成分的分解过程而作用于凋落物分解,二是通过改变凋落物化学成分间接
影响后续凋落物分解过程[11]。 笔者及所在团队前期对华西雨屏区(全球目前已报道的 N 沉降最严重的地
区[12])3种竹林凋落物分解过程对模拟 N沉降的响应进行了研究,结果表明模拟 N沉降显著影响了竹林凋落
物分解进程[13鄄16]。 氮沉降是否会影响以及如何影响竹林凋落物基质质量,进而影响后续凋落物分解进程?
以往的研究主要集中于 N沉降对凋落物分解的直接影响,然而有关 N 沉降对凋落物基质质量的影响却
缺乏相应关注[17]。
本研究以华西雨屏区大面积栽植的苦竹(Pleioblastus amarus)林为对象,通过施氮的方式模拟 N沉降增加
情景,研究凋落物基质质量对模拟大气 N沉降的初期响应,以期为预测该地区大气 N沉降持续增加的情况下
森林凋落物分解动态提供参考。
1摇 材料与方法
1.1摇 试验地概况
试验地位于四川省洪雅县柳江镇(29毅42忆 N,103毅14忆 E)。 该地区属于中亚热带湿润性山地气候,年平均
气温 14—16 益,1 月平均气温 6.6 益,7 月平均气温 25.7 益。 20 a(1980—2000 年)平均年降水量为 1489.8
mm,年内降水分布不均,主要集中在 6—8月,年平均相对空气湿度 82%,试验地为 2000年退耕还林工程建成
的苦竹林,郁闭度为 0.9,株数密度为 52000 株 / hm2,平均竹高为 5 m,平均胸径为 2.3 cm,林褥厚度为 1.2 cm
(2007年底),土壤为紫色土。
1.2摇 试验设计
2007年 10月,在苦竹林内选择具有代表性的林分作为 N 沉降的试验样地。 在样地中建立 12 个 3 m伊
3 m的样方,每个样方间设> 3 m 宽的缓冲带,用 NH4NO3进行模拟 N 沉降处理,设 4 个水平:对照(CK,
0 g N·m-2·a-1), 低 N(LN, 5 g N·m-2·a-1), 中 N(MN, 15 g N·m-2·a-1)和高 N (HN, 30 g N·m-2·a-1),每个水
平 3个重复。 将年施用量平均分成 12等分,从 2007年 11月—2010年 12月,每月下旬对各处理定量地施 N,
具体方法是将各水平所需 NH4NO3溶解至 1 L水中,用喷雾器在该水平样方中的土壤表面来回均匀喷洒,对照
只喷洒等量的清水。
1.3摇 样品采集,处理与测定
于 2009年 12月在样地内的每个样方中安放 3个 0.5 m伊0.5 m伊0.3 m的方形凋落物收集框,凋落物收集
框用 1 mm孔径的尼龙网制成。 于 2010年 1月开始每半个月收集 1次框中的凋落物,具体收集方法为每次施
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N前收集 1次凋落框中的样品,每次施 N半个月后收集 1 次凋落框中的样品,每个月将每个样方中的 3 个收
集框中 2次收集到的凋落物合为一个样品,测定凋落组分的碳(C)、氮(N)、磷(P)、木质素和纤维素的含量。
N、P 待测液用浓硫酸鄄高氯酸(LY / T 1271—1999)消煮法制备。 N用凯氏定氮仪测定,P 用钼锑抗比色法测定
(LY / T 1270—1999)。 C用外加热重铬酸钾氧化法测定(LY / T 1237—1999)。 凋落物木质素、纤维素含量用
酸性洗涤纤维法[13]测定。 所有分析均做 3个重复。
1.4摇 数据处理
纤维素和木质素含量的计算公式如下:
纤维素% =
W1 - W2
WS
伊 100
木质素% =
W2 - W3
WS
伊 100
式中,WS为称取植物样品的烘干重;W1为抽滤后坩埚的烘干重;W2表示降解结束后,经过再次抽滤后的坩埚的
烘干重;W3表示坩埚在马福炉中加热后的干重。
应用 SPSS16.0 软件(SPSS Inc., USA)对数据进行重复测量方差分析(repeated measures ANOVA),和多重
比较以及相关性分析。
2摇 结果与分析
2.1摇 模拟氮沉降对凋落物 C、N和 P 元素含量的影响
自然状态下(CK),苦竹凋落叶和凋落枝中 C含量在一年中随着季节的变化有较明显的变化(P<0郾 001),
叶和枝中 C含量波动范围分别为 367—473 mg / g和 414—492 mg / g(图 1,表 1)。 模拟 N 沉降对凋落叶和凋
落枝中的 C含量影响很微弱(P 值分别为 0.067 和 0.065),对凋落叶和凋落枝 C 含量影响范围分别不超过
3郾 7%和 1.4%(表 1)。
表 1摇 华西雨屏区苦竹人工林凋落物中几种主要元素和物质含量重复测定方差分析结果
Table 1摇 Results of repeated measures ANOVA of indices concentrations of substrate quality of litter in a P. amarus plantation, Rainy Area of
West China
处理
Treatment
叶碳含量
C_leaf / (mg / g)
叶氮含量
N_leaf / (mg / g)
叶磷含量
P_leaf / (mg / g)
叶木质素含量
Lignin_leaf
/ %
叶纤维素含量
Cellulose_leaf
/ %
叶碳氮比
C / N_leaf
CK 402依5 b 5.13依0.22 a 1.84依0.13 a 10.74依0.83 a 25.37依 1.01 a 82.00依4.24 c
LN 393依2 ab 6.06依0.02 b 2.14依0.10 b 11.05 依0.25 a 25.15依0.09 a 68.12依2.31 b
MN 397依8 ab 6.21依0.23 b 2.26依0.04 b 10.83依0.48 a 25.97依 1.11 a 67.20依0.51 b
HN 387依5 a 6.81依0.37 c 2.24依0.03 b 11.18依0.15 a 24.77依0.47 a 59.20依3.75 a
Date effect P < 0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001 P<0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001
Date伊 N effect P = 0.048 P = 0.315 P = 0.106 P = 0.001 P = 0.001 P = 0.284
N effect P = 0.067 P<0.0001 P = 0.0001 P = 0.701 P = 0.370 P = 0.0001
处理
Treatment
枝碳含量
C_twig
/ (mg / g)
枝氮含量
N_twig
/ (mg / g)
枝磷含量
P_twig
/ (mg / g)
枝木质素含量
Lignin_twig
/ %
枝纤维素含量
Cellulose_twig
/ %
枝碳氮比
C / N_twig
CK 440依1 b 3.09依0.16 a 0.81依0.07 a 21.22依0.68 a 22.92依1.52 a 153.95依14.31 b
LN 441依2 b 3.08依0.17 a 0.86依0.03 a 21.70依0.94 a 23.58依 0.35 a 151.29依7.91 b
MN 438依5 ab 3.67依0.30 b 1.04依0.01 b 22.03依0.71 a 23.43依0.47 a 131.44依7.07 a
HN 434依2 a 3.28依0.23 ab 0.97依0.04 b 22.53依0.59 a 23.59依0.52 a 145.37依6.53 ab
Date effect P < 0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001
Date伊 N effect P = 0.642 P = 0.095 P = 0.001 P = 0.128 P= 0.241 P = 0.343
N effect P = 0.065 P = 0.035 P = 0.001 P = 0.256 P = 0.749 P = 0.075
摇 摇 不同字母表示处理间差异显著 (重复测量方差分析,LSD多重比较法,琢 = 0.05)
9856摇 20期 摇 摇 摇 肖银龙摇 等:模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物基质质量的影响 摇
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图 1摇 模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹人工林凋落叶和凋落枝 C、N和 P元素含量的影响
Fig.1摇 Effects of simulated N deposition on C, N and P concentration of fresh fallen leaves and twigs in a P. amarus plantation, Rainy Area
of West China
图中斜体单词表示对照与处理之间重复测量方差分析(LSD多重比较法)结果差异显著(Date表示时间效应; Date伊Nitrogen 表示时间和处
理交互效应; *, P< 0.05; ***, P < 0.001)
自然状态下(CK),苦竹凋落叶和凋落枝 N 元素含量分别为(5.13依0.22) mg / g 和(3.09依0.16) mg / g(图
1,表 1)。 与 CK相比,模拟 N沉降各处理均显著增加了凋落叶中 N元素含量,增幅在 18%—33%之间(表 1)。
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模拟 N沉降对凋落枝中 N含量的影响没有其对凋落叶中 N含量影响明显,只有 MN 显著增加了凋落枝中的
N含量,HN和 LN与 CK差异不显著。 模拟 N沉降对两种凋落物组分的 N 元素含量的季节动态均未造成显
著影响。
试验期间,虽然在样地中发现有少量凋落箨,但在凋落框中只收集到很少量的凋落箨,未达到单独制取待
测样的要求,因此本次实验对其忽略不计。
由图 1可见,两种凋落物组分 P 元素含量均具有显著的季节动态,其中凋落叶的 P 含量明显表现为春、
秋季高,夏季低(图 1)。 自然状态下(CK),苦竹凋落叶和凋落枝中 P 元素含量分别为(1.84依0.13) mg / g 和
(0.81依0.07) mg / g(表 1),模拟 N沉降各处理显著增加了凋落叶 P 元素含量,增幅为 16%—23%。 虽然模拟
N沉降各处理均表现出增加了凋落枝中 P 元素含量,增幅在 6%—28%之间,但仅有 HN和 MN 与 CK 之间差
异达显著水平。 此外,本研究发现凋落叶和凋落枝中 N和 P 元素含量均呈现线性正相关关系(图 2)。
图 2摇 华西雨屏区苦竹人工林凋落叶和凋落枝氮磷元素含量的关系
Fig.2摇 Relationships between N and P concentrations of fresh fallen leaves and twigs in a P. amarus plantation, Rainy Area of West China
2.2摇 模拟氮沉降对凋落物木质素和纤维素含量和 C / N比的影响
自然状态下( CK),苦竹凋落叶中木质素和纤维素含量分别占其干重的 ( 10. 74 依 0. 83)%,(25. 37 依
1郾 01)%,凋落枝中木质素和纤维素含量分别为(21.22依0.68)%,(22.92依1.52)%(表 1)。 凋落枝中的木质素
含量高于凋落叶中木质素含量,大约为凋落叶中木质素含量的 2 倍,而凋落叶中的纤维素含量略高于凋落枝
的中纤维素含量。 模拟 N沉降处理对凋落叶和凋落枝中木质素与纤维素含量影响均不显著(表 1,图 3)。
自然状态下(CK),苦竹凋落叶和凋落枝中 C / N比分别为 82.00依4.24和 153.95依14.31(表 1)。 各处理凋
落枝中 C / N比均大于凋落叶中 C / N比。 相对于 CK,各模拟 N沉降处理显著降低了凋落叶中 C / N比,降幅在
16.92%—27.80%之间。 虽然各模拟 N 沉降处理均降低了凋落枝中 C / N 比,但仅有 MN 与 CK 达显著水平,
MN处理下,凋落枝中 C / N比降低幅度为 14.63%。 各模拟 N沉降处理均未对苦竹凋落物两种不同组分的 C /
N比的季节动态造成显著影响(表 1,图 3)。
3摇 讨论
本研究发现模拟 N沉降显著增加了苦竹凋落物两种组分中的 N、P 含量,主要可能有以下几个原因:首
先,该苦竹林仍处于 N限制状态[18],N沉降有利于土壤有效 N 水平的提升,满足了苦竹生长对 N 素的需求,
导致苦竹对 N素吸收速率相应增加;其次,对该试验地的前期研究发现施 N 增加了苦竹细根的生物量、增强
了细根代谢活动水平、增加了土壤微生物生物量 C 以及与 N、P 相关的土壤胞外酶活性[19鄄20]。 苦竹细根生物
量增加和代谢活动增强能够促进地下部分对养分元素的摄入[21],因此增加了苦竹细根对地上部分养分元素
的供应,进而本试验中表现出凋落物中养分元素含量的增加;而苦竹林土壤微生物生物量 C 的增加表明土壤
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图 3摇 模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹人工林凋落叶和凋落枝 C / N比、木质素含量和纤维素的影响
Fig.3摇 Effects of simulated N deposition on the rate of C / N, lignin and cellulose concentrations of fresh fallen leaves and twigs in a P.
amarus plantation, Rainy Area of West China
图中斜体单词表示对照与处理之间重复测量方差分析(LSD多重比较法)结果差异显著*, P < 0.05; ***, P<0.001
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微生物的活性有所提高[22鄄23],加之苦竹林土壤中与 N、P 相关的土壤胞外酶活性也与模拟 N 沉降呈正响
应[19],表明施 N有助于加速凋落物中养分元素的释放,加快养分元素循环速度,从而间接增加了苦竹林地下
部分对地上部分养分元素的供应量,进而致使本试验中凋落物中养分元素含量的增加;此外,N沉降会导致衰
老叶片中 N元素再分配的减少[24],这也可能是造成模拟 N沉降增加凋落物中元素含量的重要原因。
N、P 元素被认为是植物体内的生理元素,植物为了维持体内平衡,其生理元素之间往往具有某种协调的
关系[25]。 本研究发现苦竹两种组分的凋落物中 N、P 元素均表现出正相关关系,与 Stoler 等[26]对温带阔叶林
和针叶林凋落叶中的 N、P 元素含量关系的研究结果一致,本研究结果表明苦竹在吸收利用这两种元素时可
能是按照某种比例进行的。 由于苦竹凋落物 C元素含量几乎不受模拟 N 沉降的影响,而苦竹凋落物中 N 元
素在模拟 N沉降处理下显著增加,导致其 C / N等元素比率显著降低。 在众多有关凋落物分解的综述文献中,
C / N、N和 P 都被描述成是决定凋落物初期分解速率的最重要的决定因子之一[27鄄28],表现为初始凋落物 N、P
元素含量越高,C / N越低,凋落物初期分解速率越快,这是因为在凋落物分解初期,凋落物质量损失主要来自
于可溶性物质和非木质化碳水化合物的分解[29]。 本研究结果意味着模拟 N沉降可能会使得新近凋落的苦竹
叶初期分解速率加快。
木质素和纤维素作为植物体内的顽固复合物,在凋落物分解后期的释放速率决定了凋落物的质量损失速
率,如涂利华等[14]对华西雨屏区撑绿杂交竹林的凋落物分解研究就发现凋落物中木质素残留率和凋落物质
量残留率较为一致;Tu等[16]对本实验地的前期研究也发现苦竹凋落物质量残留率与凋落物中木质素残留率
和纤维素残留率之间存在极显著的线性正相关关系。 本研究结果显示模拟 N 沉降并未对苦竹凋落物中木质
素、纤维素含量造成显著影响,这与 Berg的研究结果不一致。 Berg[30]对苏格兰松(Pinus sylvestris)和挪威云杉
(Picea abies)进行施 N处理均发现模拟 N沉降增加了这两种森林凋落物中的木质素含量,造成这种差异的主
要原因可能是由于木质素和纤维素在植物体内的形成过程较为复杂,牵涉物质也较为多样,而本研究施 N 时
间相对较短(本试验是在对苦竹林施 N 2a后进行的,而 Berg 对其研究地的施 N 时间超过了 10a),导致本试
验的模拟 N沉降对苦竹林的综合影响不足以改变苦竹体内木质素和纤维素含量,因此本研究中模拟 N 沉降
处理后的凋落物中木质素和纤维素含量无显著差异。
综上所述,模拟 N沉降显著增加了苦竹新鲜凋落物基质 N、P 含量并显著降低了其 C / N,有利于提高苦竹
凋落物的初期分解速率;模拟 N沉降并未对苦竹凋落物基质木质素和纤维素含量造成显著影响。 由于大气 N
沉降的全球性和长期性,其对生态系统结构和功能的影响必然是一个长期、复杂的过程,因此,在 N 沉降持续
增加的背景下,苦竹林凋落物基质质量是如何变化的,仍需进行长期的研究。
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悦澡蚤灶葬 载陨粤韵 再蚤灶造燥灶早袁 栽哉 蕴蚤澡怎葬袁 匀哉 栽蚤灶早曾蚤灶早袁 藻贼 葬造 渊远缘愿苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
孕澡赠贼燥责造葬灶噪贼燥灶 糟燥皂皂怎灶蚤贼赠 泽贼则怎糟贼怎则藻 遭葬泽藻凿 燥灶 责蚤早皂藻灶贼 糟燥皂责燥泽蚤贼蚤燥灶 蚤灶 匝蚤灶扎澡燥怎 遭葬赠 凿怎则蚤灶早 葬增藻则葬早藻 憎葬贼藻则 责藻则蚤燥凿
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蕴陨 载蚤怎责藻灶早袁 再粤晕郧 载蚤葬燥凿燥灶早袁 再哉 杂澡怎择怎葬灶袁 藻贼 葬造 渊远远园源冤
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叶生态学报曳圆园员猿年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
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叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
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叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁猿园园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
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本期责任副主编摇 宋金明摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报渊杂匀耘晕郧栽粤陨摇 载哉耘月粤韵冤渊半月刊摇 员怨愿员年 猿月创刊冤
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主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
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