氮沉降对长白山两种主要针叶树种凋落物分解的影响

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氮沉降对森林植物的影响

第23卷第9期2003年9月生态学报A CTA ECOLO G I CA S I N I CA V o l .23,N o.9Sep.,2003氮沉降对森林植物的影响李德军1,莫江明13,方运霆1,彭少麟1,Per Gundersen 2(1.中国科学院华南植物研究所,广东肇庆鼎湖山树木园　526070;2.D anish Fo rest and L andscape R esearch Institute ,Hoersho l m Kongevej 11,D K 22970Hoersho l m ,D enm ark )基金项目:国家自然科学基金资助项目(30270283);中国科学院知识创新工程领域前沿资助项目;中国科学院华南植物研究所所长基金资助项目;广东省自然科学基金资助项目(021524)收稿日期:2003204228;修订日期:2003208228作者简介:李德军(1978～),男,湖南省桂阳县人,硕士研究生,从事森林生态系统C 、N 循环及其与全球变化的关系研究。

3通信作者A utho r fo r co rrespondence ,E 2m ail :mo j m @scib .ac .cnFoundation ite m :N ati onal N atural Science Foundati on of Ch ina (N o .30270283),F ield F rontiers P ro ject of CA S Know l 2edge Innovati on P rogram ,D irecto r Foundati on of South Ch ina Institute of Bo tany ,CA S ,and P rovincial N atural Science Foundati on of GuangdongRece ived date :2003208228;Accepted date :2003208228Biography :L I D e 2Jun ,M aster candidate .Interested in C ,N cycle in fo rest eco system s and their relati ons w ith global changes .摘要:综述了氮沉降对森林植物的影响。

氮沉降增加对原始阔叶红松林蚯蚓种类和数量的影响

氮沉降增加对原始阔叶红松林蚯蚓种类和数量的影响吴娜娜;钱虹;郑璐;李亚峰【摘要】Nitrogen deposition is one of the major environmental factors affecting the biogeochemical cycles of terrestrial biogenic elements. The increase of nitrogen deposition may increase the carbon storage in the litter and soil. In this study, earthworm species and density were investigated by hand picking method and square soil sampler in a mixed broad-leaf Korean pine forest in Changbai Mountain, China after 6 years of N addition (ambient+N50 kg·hm-2·a-1) treatment. Meanwhile, litter and soil layer of organic carbon and nitrogen content were determined by an element analyzer. The results of the study showed that in control and nitrogen addition plots, earthworm species and density distribution pattern was similar. The 4 species of earthworms were observed. Eiseniafoetida and Pheretima sp. were epigeics. Drawidachangbaiensis was endogeics and anecics. Enchytraeidae spp. was earthwomenchytraeidae larvae. Among them, the density of Eiseniafoetida was the largest, and it could reach 25 individuals·m-2. The density of Drawida-changbaiensis was 6 individuals·m-2, and the density of Pheretima sp. was smallest. The total density of three functional groups was 23 individuals·m-2 in the control plots and 31 individuals·m-2 in the nitrogen plots, respectively. Thus, there were no significant dif-ferences (P=0.238) in the species and density of earthworms in control and nitrogen addition plots in Changbai Mountain. In the four layers of litter and soil, the total carbon was not affected bynitrogen addition, and total nitrogen was not significantly changed. The results improve our ability to estimate carbon sequestration potential of forest soil and build a global carbon cycle model under future climate change especially elevated N deposition.%氮沉降是影响陆地生源要素生物地球化学循环的主要环境因子之一。

氮沉降对森林生态系统关键生态过程的影响

虽然目前关于森林生态系统 C 循环对 N 沉降的响应和适应以及 C 循环对氮循环的反作用等开展了大量研究，但不同区域、不同森林类型等研究结果仍存在很大差异，甚至得出相悖的结论，尤其在生态系统水平上的碳、氮相互耦合作用的机理和机制还不清晰，有待于开展大型的联网观测与试验。
文献标识码：A 文章编号：1001-1714（2019）01-0049-04
森林生态系统是一个以树木为主体的生物与大气、土壤以及生物本身进行物质循环、能量转换和信息传递的有机统一体。作为自然综合体中物质循环、能量流动和信息传递的重要载体，光合作用、呼吸作用、凋落物养分矿化分解、植物蒸腾和养分吸收利用等碳循环、水循环和养分循环的关键生态过程，通过一系列的生理、生态作用将森林生态系统各结构单元间的物质循环过程有机联系起来，实现对整个森林生态系统土壤–植物–大气连续体（SPAC）的调控。一方面，森林生态系统可以通过不断的物质、能量输入实现森林生态系统的自调节，实现物质元素在生物群落与外界环境间循环往复，维持系统的稳定性；另一方面，物质、能量的流动将生态系统处于一种动态的开放和平衡中，生态系统平衡状态易受到外界因素的干扰[1-3]。因此，森林生态系统 SPAC 中，任何一个过程的变化必然会引起整个森林生态系统物质循环、能量转换、信息传递等发生改变。
1 氮沉降对森林生态系统碳循环过程的影响
植物光合固碳过程是全球陆地生态系统碳循环的重要环节，影响整个陆地生态系统碳的循环和周转[5]。目前的研究结果对氮输入与生物固碳的影响仍存有分歧，一部分研究结果发现，在 N 限制的
收稿日期：2018-12-14 基金项目：辽宁省自然科学基金（2015020798，2015020780）；林业科技创新平台运行补助项目（2017-LYPT-DW-024）；林业行业公益专项（201404303-03）。作者简介：王睿照，高级工程师，主要从事森林生态水文研究，E-mail：ramny@。

氮沉降对森林生长与土壤养分循环的影响研究

氮沉降对森林生长与土壤养分循环的影响研究近年来，随着工业化进程的加速和农业发展的推进，氮沉降成为森林生态系统中的重要环境问题。

氮沉降是指大气中的氮化合物，如氨、硝酸盐和硝酸酯等，通过降水或干沉降的方式进入森林生态系统。

氮沉降对森林生长与土壤养分循环产生显著的影响，其深入研究对于保护森林生态系统的健康发展具有重要意义。

首先，氮沉降对森林生长有直接影响。

研究表明，氮沉降可以提高森林植物的生长速率和养分利用效率。

氮是植物生长的关键元素之一，其有效供应可以促进植物的光合作用和生物合成过程，从而增加植物的生物量积累。

实验证实，适宜浓度的氮沉降可以显著提高森林植物的生物量和生态系统的碳储量。

然而，过量的氮沉降也可能带来负面影响。

过高的氮沉降会增加植物的氮素吸收，导致过多的氮积累在地上部分，进而影响土壤养分的平衡，甚至引发生态系统中的养分过剩和土壤酸化问题。

其次，氮沉降对土壤养分循环产生间接影响。

氮沉降可以改变森林土壤中的氮循环，进而影响其它养分元素的循环利用。

氮沉降不仅会增加森林土壤中氮素的供应，也可能导致磷和钾等其他养分元素的缺乏。

过高的氮沉降会加速森林土壤的养分流失，从而导致土地贫瘠化和物种多样性的丧失。

此外，氮沉降还会改变土壤微生物的群落结构和功能。

高浓度的氮沉降可能抑制一些土壤细菌和真菌的生长，影响它们在养分转化和土壤生态过程中的作用。

最后，氮沉降对土壤酸化也产生重要影响。

大量的氮沉降会增加土壤酸性物质的输入，导致土壤pH值的下降。

土壤酸化会直接影响根系活性和营养元素的吸收能力，降低植物的生长速率和养分利用效率。

同时，土壤酸化还会影响土壤微生物群落的组成和功能，降低土壤微生物对养分元素的转化和有效利用能力。

因此，氮沉降引起的土壤酸化问题不仅会直接影响森林生物的生长和生态系统的稳定性，还可能对整个生态系统的可持续发展产生长期不可逆的影响。

综上所述，氮沉降对森林生长与土壤养分循环产生重要影响。

恰当的氮沉降可以促进森林植物的生长和生态系统的健康发展，但过高的氮沉降则可能导致养分过剩、土壤酸化等问题。

氮沉降对长白山白桦山杨天然次生林土壤微生物量碳氮和可溶性有机

生态环境学报 2019, 28(8): 1522-1530 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：国家自然科学基金项目（41773075；41575137；31370494；31170421）；长白山科学院开放基金项目（2016001）作者简介：单文俊（1992年生），男，硕士研究生，研究方向为气候变化背景下的土壤微生物响应。

E-mail: 694025443@*共同第一作者：付琦（1994年生），女，硕士研究生，研究方向森林凋落物对气候变化的响应。

E-mail: 274846331@ **通信作者：王庆贵（1970年生），男，教授，博士，博士生导师，主要有研究方向为气候变化背景下的森林生态系统响应。

E-mail:qgwang1970@收稿日期：2018-03-21氮沉降对长白山白桦山杨天然次生林土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的影响单文俊1*，付琦1*，邢亚娟1, 2，闫国永1，韩士杰3，张军辉3，王庆贵1**1. 黑龙江大学农业资源与环境学院，黑龙江哈尔滨 150080；2. 黑龙江省林业科学研究所，黑龙江哈尔滨 150081；3. 中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳 110016摘要：土壤理化性质易受氮沉降、温度变化、二氧化碳浓度等外界环境因子的影响，其中土壤微生物量碳、氮（MBC 、MBN ）和可溶性有机碳、氮（DOC 、DON ）作为土壤中高活性物质，更易受到诸如氮沉降等环境变化的影响，尤其是不同月份的温度和水分变化会对其产生显著影响。

长白山白桦山、杨天然次生林对人工模拟氮沉降响应的控制试验始于2006年，共设计3个氮添加处理，即对照CK （N 0 kg·hm −2·a −1）、低氮LN （N 25 kg·hm −2·a −1）和高氮HN （N 50 kg·hm −2·a −1），每个处理重复3次。

氮沉降对生态系统的影响精品资料

2.1氮沉降对森林植被的影响
2.1.1氮沉降对林木生长的影响早期的观点认为，对于林木，大气氮沉降通常是一种养分来源，但随着大气氮沉降量的逐年增加，大气氮沉降对森林的作用视林地养分状况和氮输入量大小而定。因为氮沉降的累积效应也是存在的。这种现象已在温带的相关研究中发生，如美国Harvard森林的长期生态系统研究中，9a的施氮处理，各林木生物量比对照都有不同幅度的增加，但9a以后，松林林木生物量随着氮输入量的增加而减少，高氮处理样方林木生物量与对照比显著减少[8]。另一方面，过量活化氮沉降到森林生态系统的最明显危害是与工业废气中的SO2一起形成酸雨直接危害森林，引起森林冠层稀疏，降低森林抵抗病虫害的能力，随着时间逐渐加重甚至有可能导致森林衰亡[9]。另外，酸雨对森林长期作用的间接影响则是导致土壤酸化，主要表现在土壤pH值下降，盐基饱和度降低、Ca2＋的大量流失、Al3＋的活化与迁移等[10]。
2.2.2对动物多样性的影响动物群落对环境的微弱变化能产生灵敏的反应[19]。但是，由于动物的迁移性明显，活动能力较强等不可控因素太多而导致研究的结论也千差万别。因此，目前关于氮沉降对动物影响的专门研究相对较少，仅见于欧美国家和我国的鼎湖山等少数地区，如NITREX项目，以及Huhta等[20]和Xu等[19]开展的相关研究。一般认为，氮沉降的增加会引起土壤动物群落的多样性降低。如在鼎湖山森林生态系统的长期氮研究项目中，Xu等[19]发现模拟氮沉降增加显著降低了成熟林土壤动物群落的多样性。然而也有大量研究表明，低浓度的氮沉降在一定程度上增加动物多样性[21~22]。如徐国良等[11]对马尾松林土壤动物研究发现，为期16个月的氮处理促进了动物群落的多样性。由此可见，施氮处理对土壤动物群落的发展具有显著的影响，但具有明显的阀值效应。此外，Xu等[19]对针阔混交林的研究则认为氮沉降对土壤动物没有明显影响，这可能与氮沉降的量有关。就研究的分析结果来看，动物多样性降低主要是由过量氮沉降产生的土壤酸化和铝毒危害造成的。

氮沉降对森林植物的影响研究

氮沉降对森林植物的影响研究作者：钟振山来源：《科学与财富》2011年第05期[摘要] 随着工业的发达，农药化肥的广泛使用，大气氮沉降量正在迅速的上升，给森林生态系统产生了负效应。

具科学家研究发现，氮沉降对于森林植物的多样性的负面影响是十分巨大的，甚至影响到了生态系统的稳定，因此我国对于氮沉降的研究已经迫在眉睫。

[关键词] 氮沉降森林植物影响研究森林是陆地生态系统的主体，是生物多样性的分布中心，具科学家研究发现，氮沉降会改变森林群落植物物种组成，降低生物的多样性，并影响植物的群落分布结构，改变生态系统的功能。

近几十年来，氮沉降的上升已经超出了森林生态系统的承受能力，甚至产生了负面效应，其对森林植物的影响尤为显著。

本文讲述的就是氮沉降对于森林植物造成的影响。

一、影响植物光合作用，生产能力及营养状况具研究表明，在其它养分成为限制因子前，氮的吸收是可以促进植物的初级生产力的，但是当在因氮而限制了生产能力的生态系统中，氮的增长是会降低植物的初级生产力的，严重的情况会造成森林生产力的下降。

而氮沉降会增加土壤酸性，使土壤的平衡失调，打破森林植物营养吸收的正常模式，造成森林植物营养吸收不均衡。

1、植物需要靠光合作用才能成活，而光合作用是靠植物的叶片才能进行，而氮一般都是分布在植物叶片中的光合机制中的，当进行光合作用是，植物受到氮的影响是十分巨大的。

在正常的吸收范围内，氮沉降是可以增加植物光合作用的效率的，但是吸收过量的氮将会造成植物氮代谢过程、打破体内元素平衡，最终影响到植物的光合作用，使其光合效率降低。

2、植物的生产能力是根据其的光合作用来判断的，而植物光合作用时其是必定会吸收氮的，研究表明，对于喜氮植物而言，当氮长期沉淀在生态系统中，将会造成氮的有效性，此刻，植物吸收了氮就将会造成初级生产力的增加。

但是对于一些长期被氮限制了生产力的植物体系而言，长期的吸收氮将会降低初级生产力，甚至影响到森林生产力。

3、氮沉降会使土壤的酸性增加，使土壤中的盐基离子减少，打破土壤中的各种离子的平衡，使植物的对各种离子吸收不足，导致营养失衡。

氮沉降对植物的影响

常运华、刘学军等，大气氮沉降研究进展。2012 陈浩、莫江明等，氮沉降对森林生态系统碳吸存的影响。 2012 王晶苑，张心昱等，氮沉降对森林土壤有机质和凋落物分解的影响及其微生物学机制。2013 徐瑞阳、白龙等，模拟氮沉降对两种草地植物氮同化物积累的影响。2013 A.J. Britton, R.C. Helliwell, J.M. Fisher, S. Gibbs, Interactive effects of nitrogen deposition and fire on plant and soil chemistry in an alpine heathland .2008 F. Y. Yao;G. A. Wang;X. J. Liu;L. Song ,Assessment of effects of the rising atmospheric nitrogen deposition on nitrogen uptake and long-term wateruse efficiency of plants using nitrogen and carbon stable isotopes.2011 Lu Xiankai;Mo Jiangming;Dong Shaofeng, Effects of nitrogen deposition on forest biodiversity.2008
2 氮沉降对植物的影响
氮沉降对植物光合作用的影响氮沉降对植物呼吸作用的影响氮沉降对植物生产力的影响氮沉降对植物营养状况的影响
氮沉降对植物多样性的影响氮沉降对植物抗性的影响
2.1
对植物光合作用的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氮素是植物叶绿素的组成部分，是限制大多数陆地植物光合作用的主要因子，氮素丰缺与叶片中叶绿素含量和光合酶活性有密切的关系。叶片的叶绿素和可溶性蛋白含量是与光合能力有关的重要生理指标；其中，叶绿素含量的提高有利于光合能力的改善；叶片可溶性蛋白中有 5 0 ％左右是光合作用的关键酶 (RuBisCO羧化酶 ) ，因此，该指标被广泛用于指示光合能力高低。氮沉降主要是通过改变叶片中与光合作用有关的酶的浓度和活性来影响植物光合作用。氮沉降会引起片氮含量增加，其结果使植物的净光合速率增加。但是，过量的氮沉降则会降低光合速率。即，在一定的范围内，植物的光合速率随叶片氮含量增加而增加，但当叶片氮含量超过一定限度时，光合速率反而下降。李德军等（2004）等通过模拟氮沉降对三种南亚热带树苗生长与光合作用的影响发现，中等程度的氮处理对三种幼苗的光合作用有利，高氮处理则对光合作用不利李红梅等（2014）利用NH4NO3为外加氮源模拟了氮沉降试验，其研究了结果表明，墨西哥柏幼苗的净光合速率呈现出随氮处理浓度增加而先增加后降低的趋势，即中氮组[120240kg/(hm2.a]的净光合速率最高，而高氮组[240kg/(hm2.a)]开始逐渐下降。

模拟大气氮沉降对中国森林生态系统影响的研究进展

氮沉降对森林生态系统碳吸存的影响机制比较复杂。一方面，过量的氮沉降可能导致植物生长过快，提高植物生物量和生产力，从而增加森林植被的碳吸存量。另一方面，过量的氮沉降也可能导致土壤酸化，抑制森林植被的生长和发育，降低森林植被的碳吸存能力。
影响程度和影响范围方面，已有研究表明，适量的氮沉降能促进植物生长和提高森林生产力，进而增加碳吸存量；但过量的氮沉降会对森林植被和土壤微生物群落产生负面影响，降低碳吸存能力。此外，不同类型和种类的森林植被对氮沉降的响应也不同，有些植物可能对氮沉降较为敏感，而有些植物则可能具有较强的耐受性。
(2)对土壤的影响：大气氮沉降会导致土壤酸化，影响土壤微生物活性，从而影响土壤肥力。
(3)对水体的影响：大气氮沉降可能通过降雨等形式进入水体，导致水体富营养化等问题。
四、研究方法
本研究采用文献综述的方法，对国内外相关研究进行系统梳理和评价，并使用表格和图表记录数据。
五、结果与讨论
1、大气氮沉降对中国森林生态系统的影响关系
为了更好地理解大气氮沉降对中国森林生态系统的影响机制，未来研究应综合运用多学科理论和方法，加强跨学科合作，深入探究大气氮沉降与森林生态系统的相互关系，为保护和恢复中国森林生态系统提供科学依据和技术支持。
参考内容
随着工业化和农业现代化的快速发展，氮沉降现象日益严重，对森林生态系统产生了重要影响。本次演示将介绍氮沉降的定义、来源和对森林生态系统的影响，并着重探讨氮沉降对森林生态系统碳吸存的影响机制、影响程度和影响范围。最后，提出应对氮沉降对森林生态系统影响的措施，并展望未来可能的研究方向。
三、碳吸存
森林生态系统中，碳吸存主要通过森林植被和土壤微生物群落实现。森林植被通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为有机物储存起来；同时，森林植被和土壤微生物群落通过分解和代谢作用将有机物转化为二氧化碳释放到大气中。碳吸存受到多种因素的影响，如气候、土壤类型、植被类型等。

氮沉降对长白山两种主要针叶树种凋落物分解的影响

ｅｐｒｅｔａｅａ．Ｔｅｒｓｉｔｎ（Ｏｎ．ｘｅｍｎａｍｔｒｌｈｐｒｉＣ，ａｄＮ０）ｒｅｅｏｐｓｉｔａｄｔｅｂｓｒｐｒｅｒａｄａｅｉｌｉｓｅａｏａ，ｄｃｍｏｉｏｒｅｎａｉｐｏｅｙｂｆｅｎｆｒｔｔｎａｈｃｔｏｔ
ＣａｄＮ０ｒｓｉｔｎｈｅｏｏｉｏｍｏｎｎｅｌｎｎａｄｎｔｇｎｃｎｅｔｏｓｄｅｎｒａｅｉｎｆａｔＯ，ｎ，ｅｐｒｉ．Ｔｅｄｃｍｐｓｉｎａｕｔｄｔｉｉｎｉｅｏｔｎｓｆｅｉｕｓｉｃｅｓｄｓｉｃｎｌａｏｔａｈｇｏｒｒｇｉｙｗｔｘｅａｉｏｅｎｒａｉｇ．ｗｉａｂｎｃｎｅｔｆｒｓｄｅｉｏｈｗｎｏｖｏｓｃａｇ．Ｔｅｃｍｐｒｏｆｔｅｉｅｔｒｌｎｔｇｎｉｃｅｎｈｎｒｓｈｌｃｒｏｏｔｎｉｕｓｄｄｎｔｏａｂｉｕｈｅｈｏａｓｎｏｅｏｅｓｎｉｈｒｓｉａｉｎａｄｐｐｒｆｌｔｒｂｆｒｄａｔｒｉｏｅｎｕｈｗｅａｎｔｏｅｅｏｉｏｒｍｏｅｈｅｏｏｉｏｅｐｒｔｎｒｅｔｏｔｅｏｅａｅｔｇｎｉｐｔｏｄｔｔｉｇｎｄｐｓｔｎｐｏｏｙｉｅｎｆｎｒｓｈｒｉｏｔｓｔｅｄｃｍｐｓｔｎｉ
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氮沉降对于森林凋落物分解的影响机理研究

工作。
业建设
基于林权改革的国有森林资源管理问题研究
刘洪斗
（黔南州林业调查规划院贵州都匀５５８０００）
摘要：对于国家的生态、经济发展来说，国有森林资源占据着重要的地位。在实行林权改革之后，国有森林资源的管理工作势必要与时俱进，才能够适应新的改变和发展趋势。本文探讨了林权制度改革后，国有森林资源管理面临的新变化和新挑战，并重点分析了具体的应对措施。
关键词：氮沉降；凋落物；分解；机理研究中图分类号：￥７１４文献标识码：Ａ文章编号：１００５ — ７８９７（２０１７）１６ — ０１８５ — ０２
近些年来，由于大量的矿物燃料燃烧和含氮化肥的使用等原比和木质素含量被认为是最重要的指标。
定界，为项目建设过程中的林地面积确认，提供坚实的保障。在测绘工作时，要依据地形的不同，选用相应的测绘方法，确保林
地面积与范围等参数，以便于占用林地管理工作的开展。
【２］张厦．征占用林地管理的若干问题叨．中国林业经济，２０１６（０３）：７７～７８．
林业建设．、、／
、
பைடு நூலகம்
氮沉降对于森林凋落物分解的影响机理研究
刘延坤
（黑龙江省森林工程与环境研究所）
摘
要：通过对凋落物分解的作用、影响因素以及氮沉降影响凋落物分解的效果及机理进行研究。揭示了森林凋落物
对全球Ｎ沉降的响应特征和规律，对准确评估不同生态系统的碳平衡和养分循环具有十分重要的意义。

模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响

模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响长白山位于中国东北，是我国著名的风景名胜区和自然保护区，也是我国重要的生态安全屏障之一。

长白山自然保护区内分布着丰富的植被资源，其中兴安落叶松林是该地区的主要植被类型之一。

长白山兴安落叶松林土壤有机碳库是影响该地区生态系统稳定性的重要因素之一，随着全球氮沉降的加剧，氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响备受关注。

氮沉降是指大气中的氮化合物沉积到地表的过程，包括氨、硝酸盐和硝酸气等形式的氮，主要来源于化肥施用、燃煤、汽车尾气等人类活动。

全球氮沉降对生态系统的影响已经成为国际学术界和政府部门关注的重要问题。

大量的研究表明，氮沉降对地表植被、土壤养分循环和生态系统结构与功能等方面都有一定的影响，但是对于长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响研究尚不够深入。

土壤有机碳库是指土壤中存储的有机碳的总量，它是土壤养分循环和生态系统碳平衡的重要组成部分，对维持生态系统的稳定性具有重要意义。

长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期变化受氮沉降的影响是一个复杂的过程，它涉及土壤微生物活动、植被生长和土壤碳氮循环等多方面因素的相互作用。

为了探讨氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响，我们进行了一项为期两年的田间观测实验。

选择了长白山兴安落叶松林内代表性的土壤样地，设置了不同氮沉降处理和对照组，通过监测土壤有机碳含量、土壤呼吸速率、土壤微生物群落结构和土壤酶活性等指标，来研究氮沉降对土壤有机碳库的影响。

实验结果显示，在两年的氮沉降处理后，长白山兴安落叶松林土壤有机碳含量整体呈现下降的趋势。

与对照组相比，氮沉降处理下土壤有机碳含量平均减少了10%左右，说明氮沉降对土壤有机碳库的短期影响是负面的。

进一步分析发现，氮沉降对土壤呼吸速率、土壤微生物群落结构和土壤酶活性都产生了一定程度的影响，这些影响可能是导致土壤有机碳含量减少的重要原因。

氮沉降导致土壤呼吸速率的增加，表明氮沉降加速了土壤中有机物的分解速率，从而减少了土壤有机碳的积累。

模拟氮沉降对辽东山区长白落叶松人工林树木生长的影响

ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｔｈｅｄｅｃｌｉｎｉｎｇｏｆａｎｎｕａｌＤＢＨｇｒｏｗｔｈｒａｔｅꎬｗｈｅｒｅａｓｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒａｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅａｎ￣
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收稿日期:２０２０￣０４￣２６
基金项目:辽宁省科学事业公益研究基金项目( ＧＹ２０１８００１０) ꎻ辽宁省百千万人才工程项目(２０１９９２１０９５) ꎻ辽宁省中央引
导地方科技发展专项(２０１９１０３００１) ꎮ
作者简介:王睿照ꎬ高级工程师ꎬ主要从事森林生态和水文生态研究工作ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｒａｍｎｙ＠１２６ｃｏｍꎮ
长白落叶松人工林的胸径生长ꎬ添加铵态氮肥和添加硝态氮肥对落叶松生长的影响并不相同ꎬ添
加铵态氮肥加剧落叶松人工林胸径年生长速率的降低ꎬ添加硝态氮肥对年生长速率有一定促进作
用ꎮ 高铵态氮肥和高硝态氮肥均能够提高土壤表层和落叶松针叶中的全氮和有机碳含量ꎮ 研究

氮沉降增加对森林凋落物分解酶活性的影响_1

氮沉降增加对森林凋落物分解酶活性的影响王晖１，２，莫江明１＊，薛璟花１，方运霆１，李炯１（１．中国科学院华南植物园鼎湖山森林生态系统定位研究站，广东肇庆５２６０７０；２．中国科学院研究生院，北京１０００３９）摘要：氮沉降增加对森林凋落物分解酶产生的影响在世界范围受到关注。

综述了凋落物分解酶的种类、影响酶的因素、酶的生态学意义和土壤酶研究技术的研究发展趋势。

根据森林凋落物底物性质的不同，将凋落物分解酶分为纤维素分解酶类、木质素分解酶类、蛋白水解酶类和磷酸酶类。

目前普遍认为，氮沉降增加，磷酸酶类活性随之增加，其它三类酶活性未呈现规律性变化。

此外，还对氮沉降增加与土壤酶之间关系的研究前景进行了探讨。

关键词：氮沉降；酶活性；森林凋落物；综述中图分类号：Ｓ１５４．２文献标识码：Ａ文章编号：１００５－３３９５（２００６）０６－０５３９－０８ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＥｌｅｖａｔｅｄＮｉｔｒｏｇｅｎＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅＡｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆＥｎｚｙｍｅｓｉｎＦｏｒｅｓｔＬｉｔｔｅｒＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：ａＲｅｖｉｅｗＷＡＮＧＨｕｉ１，２，ＭＯＪｉａｎｇ－ｍｉｎｇ１＊，ＸＵＥＪｉｎｇ－ｈｕａ１，ＦＡＮＧＹｕｎ－ｔｉｎｇ１，ＬＩＪｉｏｎｇ１（１．ＤｉｎｇｈｕｓｈａｎＦｏｒｅｓｔＥｃｏｓｙｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＢｏｔａｎｉｃａｌＧａｒｄｅｎ，ｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｚｈａｏｑｉｎｇ５２６０７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｌｅｖａｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｈａｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｅｎｚｙｍｅｓｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅｆｏｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｆｏｒｅｓｔｌｉｔｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｇｒｅａｔａｔｔｅｎｔｉｏｎｗｏｒｌｄｗｉｄｅ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄｉｎｆｏｌｌｏｗｉｎｇａｓｐｅｃｔｓ：ｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｔｈｅｅｎｚｙｍｅｓ，ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｅｎｚｙｍｅｓ，ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｔｈｅｅｎｚｙｍｅｓａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｔｔｅｒｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ｔｈｅｅｎｚｙｍｅｓａｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉｎｔｏｃｅｌｌｕｌｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｓ，ｌｉｇｎｉｎｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｓ，ｐｒｏｔｅｏｌｙｔｉｃｅｎｚｙｍｅｓａｎｄｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ．Ｉｔｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｂｅｌｉｅｖｅｄｔｈａｔｅｌｅｖａｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｈａｓａｐｏｓｉｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｎａｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ，ｂｕｔｉｒｒｅｇｕｌａｒｆｏｒｏｔｈｅｒｅｎｚｙｍｅｓ．Ｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｅｌｅｖａｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｓｏｉｌｅｎｚｙｍｅｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；Ｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙ；Ｆｏｒｅｓｔｌｉｔｔｅｒ；Ｒｅｖｉｅｗ近几十年来石化燃料燃烧、化肥使用及畜牧业发展等向大气中排放的含氮化合物激增并引起大气氮沉降成比例增加［１－３］。

氮沉降和降雨变化对荒漠草原凋落物分解的影响

第３９卷第６期２０１９年３月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．３９，Ｎｏ．６Ｍａｒ．，２０１９基金项目：国家自然科学基金项目（３１５６０１５６）收稿日期：２０１７⁃１２⁃０４；㊀㊀网络出版日期：２０１８⁃１２⁃２１∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｎｍｃｚｈｍ１９７０＠１２６．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１７１２０４２１７５霍利霞，红梅，赵巴音那木拉，高海燕，叶贺．氮沉降和降雨变化对荒漠草原凋落物分解的影响．生态学报，２０１９，３９（６）：２１３９⁃２１４６．ＨｕｏＬＸ，ＨｏｎｇＭ，ＺｈａｏＢａｙｉｎｎａｍｕｌａ，ＧａｏＨＹ，ＹｅＨ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｈａｎｇｉｎｇｒａｉｎｆａｌｌｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎａｄｅｓｅｒｔｇｒａｓｓｌａｎｄ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９，３９（６）：２１３９⁃２１４６．氮沉降和降雨变化对荒漠草原凋落物分解的影响霍利霞１，红㊀梅１，２，∗，赵巴音那木拉１，２，高海燕１，叶㊀贺１１内蒙古农业大学，呼和浩特㊀０１００１１２内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室，呼和浩特㊀０１００１１摘要：以荒漠草原凋落物为研究对象，通过设置自然降雨（ＣＫ）㊁增雨３０％（Ｗ）和减雨３０％（Ｒ）３种水分处理和０（Ｎ０）㊁３０（Ｎ３０）㊁５０（Ｎ５０）和１００ｋｇｈｍ－２ａ－１（Ｎ１００）４种氮素（ＮＨ４ＮＯ３）水平处理，用分解袋法，研究内蒙古短花针茅荒漠草原短花针茅（Ｓｔｉｐａｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ）㊁冷蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｆｒｉｇｉｄａ）㊁无芒隐子草（Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓｓｏｎｇｏｒｉｃａ）和木地肤（Ｋｏｃｈｉａｐｒｏｓｔｒａｔａ）凋落物分解过程，旨在阐明荒漠草原凋落物分解过程及其对氮沉降和降雨变化的响应特征，为荒漠草原生态系统物质循环过程响应气候变化研究提供基础数据㊂结果表明：１）经过２７０ｄ分解后，短花针茅㊁冷蒿㊁木地肤和无芒隐子草干物质残留率分别为６９．９５％７８．６７％㊁６８．８９％７９．８９％㊁６４．６８％７９．２３％㊁６６．８９％７９．３８％，分解速率为木地肤＞无芒隐子草＞冷蒿＞短花针茅㊂２）氮沉降和降雨对短花针茅和冷蒿凋落物分解速率产生显著影响（Ｐ＜０．０５），其交互作用对这两种凋落物分解速率不显著（Ｐ＞０．０５）㊂氮沉降和降雨以及交互作用均对无芒隐子草和木地肤凋落物分解速率产生显著影响（Ｐ＜０．０５）㊂３）单一水分或氮素的添加均提高土壤微生物量碳氮含量，而水氮交互作用下更为显著㊂４）凋落物分解速率受生物及非生物因子的影响，相关分析表明：冷蒿㊁无芒隐子草㊁木地肤与土壤微生物量碳呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）；冷蒿㊁木地肤㊁短花针茅与土壤微生物量氮呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）；木地肤和短花针茅与土壤含水量呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）；冷蒿㊁木地肤㊁短花针茅与地上生物量呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）㊂关键词：荒漠草原；凋落物分解；模拟氮沉降；降雨变化ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｈａｎｇｉｎｇｒａｉｎｆａｌｌｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎａｄｅｓｅｒｔｇｒａｓｓｌａｎｄＨＵＯＬｉｘｉａ１，ＨＯＮＧＭｅｉ１，２，∗，ＺＨＡＯＢａｙｉｎｎａｍｕｌａ１，２，ＧＡＯＨａｉｙａｎ１，ＹＥＨｅ１１ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕｈｈｏｔ０１００１１，Ｃｈｉｎａ２ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｉｌＱｕａｌｉｔｙａｎｄＮｕｔｒｉｅｎｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｈｕｈｈｏｔ０１００１１，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙｗａｓｔｏｅｘａｍｉｎｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｈａｎｇｉｎｇｒａｉｎｆａｌｌｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎａｄｅｓｅｒｔｇｒａｓｓｌａｎｄ．Ｏｕｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅｄｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｉｎｆａｌｌｐａｔｔｅｒｎｓ（ａｎａｍｂｉｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ，－３０％ａｎｄ＋３０％）ａｎｄａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ（ａｎａｍｂｉｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ，３０，５０，ａｎｄ１００ｋｇｈｍ－２ａ－１）．Ｗｅｕｓｅｄａｌｉｔｔｅｒｂａｇｍｅｔｈｏｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｒｅｅｄｏｍｉｎａｎｔｓｐｅｃｉｅｓ（Ｓｔｉｐａｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ，Ａｒｔｅｍｉｓｉａｆｒｉｇｉｄａ，ａｎｄＣｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓｓｏｎｇｏｒｉｃａ）ａｎｄａｎｏｔｈｅｒｃｏｍｍｏｎｓｐｅｃｉｅｓ（Ｋｏｃｈｉａｐｒｏｓｔｒａｔａ）ｉｎｔｈｅｃｏｎｔｅｘｔｏｆｃｈａｎｇｉｎｇｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓａｎｄｒａｉｎｆａｌｌｐａｔｔｅｒｎｓｉｎａｄｅｓｅｒｔｇｒａｓｓｌａｎｄｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｄａｔａｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｃｙｃｌｅｏｆｄｅｓｅｒｔｇｒａｓｓｌａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：１）Ａｆｔｅｒ２７０ｄａｙｓｏｆｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｒｙｍａｔｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＳ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ，Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ，Ｋ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ，ａｎｄＣ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａｗｅｒｅ６９．９５％７８．６７％，６８．８９％７９．８９％，６４．６８％７９．２３％，ａｎｄ６６．８９％７９．３８％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒａｎｋｏｆｔｈｅ０４１２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｗａｓＫ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ＞Ｃ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａ＞Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ＞Ｓ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ．２）ＮｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｒａｉｎｆａｌｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆＳ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａａｎｄＡ．ｆｒｉｇｉｄａ（Ｐ＜０．０５），ｂｕｔｔｈｅｉｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｓｗｅｒｅｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ（Ｐ＞０．０５）．Ｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｒａｉｎｆａｌｌ，ａｎｄｔｈｅｉｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆＣ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａａｎｄＫ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ（Ｐ＜０．０５）．３）Ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅｍｏｉｓｔｕｒｅｏｒｎｉｔｒｏｇｅｎｌｅｖｅｌｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ，ａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｍｏｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．４）Ｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｌｉｔｔｅｒｓｗａｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｂｉｏｔｉｃａｎｄａｂｉｏｔｉｃｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ，Ｃ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａ，ａｎｄＫ．ｐｒｏｓｔｒａｔａｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｃａｒｂｏｎ（Ｐ＜０．０１）；Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ，Ｋ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ，ａｎｄＳ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ（Ｐ＜０．０１）；Ｋ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ，ａｎｄＳ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ（Ｐ＜０．０１）；ａｎｄＡ．ｆｒｉｇｉｄａ，Ｋ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ，ａｎｄＳ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ（Ｐ＜０．０１）．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｄｅｓｅｒｔｇｒａｓｓｌａｎｄ；ｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｒａｉｎｆａｌｌｃｈａｎｇｅ近几十年来，由于矿物燃料燃烧㊁含氮肥料的大量生产和使用以及畜牧业发展等原因，大气氮沉降迅速增加［１］㊂大气氮沉降导致陆地生态系统氮输入量增加，影响养分的矿化与固定㊁微生物的分解作用和土壤呼吸等一系列生态过程，引起土壤微环境和土壤氮素有效性的改变，进而作用于凋落物的分解［２］㊂有研究表明，短期之内大气氮沉降会促进植物生产力，改变草原植物群落组成和结构，改变凋落物的化学组成，进而影响凋落物的分解［３］㊂并且，多年来，受季风气候的影响，全球的降水格局也发生了很大的变化，极端降雨事件越来越多［４⁃５］㊂降雨量变化影响植物的生理代谢过程，导致凋落物化学物质浓度发生变化，从而间接影响凋落物分解［６］㊂凋落物是草地生态系统重要的组成部分，其分解过程也是生态系统养分循环和能量流动的主要途径，对土壤质量保持和维持生产力具有重要作用㊂目前，国内外关于全球变化对凋落物分解的影响研究大多针对单一因素（模拟氮沉降㊁模拟增雨㊁模拟增温等），而凋落物分解对所模拟情景的响应结果也有很大不确定性㊂首先，关于氮沉降对凋落物分解的影响有不同的观点㊂周世兴等［７］研究发现，氮沉降显著抑制了常绿阔叶林凋落物的分解，抑制作用随氮沉降量的增加而加强㊂魏子上等［８］研究发现，氮沉降明显降低了黄顶菊叶凋落物分解速率㊂文海燕等［９］研究发现模拟氮沉降对长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物分解影响不显著㊂陈翔等［１０］对兴安落叶松林凋落物研究发现，模拟氮沉降对凋落物分解有着促进作用，但是随着时间和氮沉降量的增加，促进作用延缓甚至出现抑制作用㊂其次，模拟增雨对凋落物分解影响的研究表明，与自然降雨相比，减雨１００％和５０％均显著降低华西雨屏区常绿阔叶林凋落物分解［１１］㊂刘尉等［１２］研究发现，增加降雨促进了干旱河谷区云南松人工林凋落物的分解，但促进作用并不随降雨量的增加而增强㊂Ｓｃｈｎｎｒ等［１３］研究发现降雨抑制凋落物的分解㊂王新源等［１４］研究发现降雨对凋落物分解无效应㊂综合分析表明，氮沉降和降雨变化是影响凋落物分解的重要环境因素，这些因子及其交互作用共同决定了凋落物分解的快慢［１５］，但是目前，关于氮沉降和降雨变化交互作用对内蒙古短花针茅荒漠草原凋落物分解影响的研究，鲜有报道㊂鉴于此，本研究以短花针茅荒漠草原４种凋落物为研究对象，探讨氮沉降和降雨变化对荒漠草原凋落物分解的影响，旨在为全球气候变化背景下该荒漠草原区域生态系统结构与功能恢复㊁管理和利用提供基础数据㊂１㊀材料与方法１．１㊀研究区概况研究区位于内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗王府一队（４１ʎ４７ᶄＮ，１１１ʎ５３ᶄＥ），海拔１４５０ｍ㊂该区域地处温带干旱㊁半干旱大陆性季风气候区，年平均气温为３．４ħ，年平均降水量为２８０ｍｍ，降水主要集中在６９月，占全年降水总量的７０％以上，而蒸发量是降雨量的７１０倍㊂研究区土壤为淡栗钙土，土壤有机碳含量为９．０２ｇ／ｋｇ，全氮含量为０．９１ｇ／ｋｇ㊂地带性植被为短花针茅荒漠草原，其中建群种为短花针茅（Ｓ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ），优势种为冷蒿（Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ）和无芒隐子草（Ｃ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａ）㊂１．２㊀试验设计于２０１５年采用裂区试验设计法布设凋落物分解袋，主区为自然降雨（ＣＫ）㊁增雨３０％（Ｗ）和减雨３０％（Ｒ）３个水分处理㊂增雨试验分别在每年５８月的１３日进行㊂通过对荒漠草原多年降雨量监测制定模型预测未来降雨量增减极限，增加量为近５年５月（１８．４％）㊁６月（１７．０％）㊁７月（２８．３％）㊁８月（３６．３％）平均降水量的３０％（６３．７３ｍｍ），减雨试验通过减雨装置减少当地年平均降水量的３０％（６３．７３ｍｍ）㊂副区为０（Ｎ０）㊁３０（Ｎ３０）㊁５０（Ｎ５０）和１００ｋｇｈｍ－２ａ－１（Ｎ１００）４个氮素（纯氮）水平处理，氮处理强度和频度参考国际上同类研究的处理方法㊂施氮处理按照施氮量换算成小区硝酸铵（ＮＨ４ＮＯ３）施用量，为能够尽可能均匀施氮，在生长季（５９月）每月一次㊂将每个小区每次施用硝酸铵的量溶于３０Ｌ水中（在增雨处理之后），均匀喷洒在每个小区内，对照只喷洒清水，非生长季（１０月翌年４月），将每月每个小区施氮量与风干土（直径＜２ｍｍ）按肥土比１︰１０的比例充分混匀，在无风时以模拟干沉降的方式直接撒施㊂试验共１２个处理，４个重复，每个小区面积为７ｍˑ７ｍ＝４９ｍ２，各小区间设置２ｍ隔离带㊂１．３㊀凋落物的采集布置根据试验样地群落组成的物种优势度及其所代表的功能群，选择多年生丛生禾草短花针茅（Ｓ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ）和无芒隐子草（Ｃ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａ），小半灌木冷蒿（Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ）和木地肤（Ｋ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ）４种代表性植物为研究对象㊂在生长季结束收集新近凋落的凋落物，带回实验室自然风干㊂称取１０ｇ装入孔径为１ｍｍ（允许中小型土壤动物进入），１５ｃｍˑ２５ｃｍ的尼龙网袋中，并在袋内放入刻有编码的标签，做好记录㊂２０１５年１２月底分别将４种凋落物分解网袋平铺在试验区内各小区土壤表层，并用铁丝固定㊂１．４㊀样品采集及分析方法于２０１６年７月㊁１０月初回收样品，在每个处理小区同一种样品取回３袋，共取回凋落物分解袋１１５２袋㊂带回实验室，清除凋落物表面附着的泥沙和其他杂质㊂然后将取回的凋落物从分解网袋中转移到信封中，置于烘箱，于７０ħ下烘４８ｈ，称重并记录凋落物样品的剩余干重㊂将凋落物样品称重后粉碎，用元素分析仪（ｅｌｅｍｅｎｔａｒｖａｒｉｏＭＡＣＲＯＣＵＢＥ）进行凋落物全Ｃ㊁全Ｎ及Ｃ／Ｎ分析测定㊂地上生物量每个小区进行３次重复，将０．５ｍˑ０．５ｍ的样方随机放入小区内，采用收割法剪取植物地上部分装入信封中，带回实验室在６５ħ恒温箱烘２４ｈ称干重㊂地下生物量的测定将地上生物量采集完毕后用直径为７ｃｍ的根钻在样方内按０１０ｃｍ㊁１０２０ｃｍ㊁２０３０ｃｍ㊁３０４０ｃｍ和４０５０ｃｍ分层取土装入网袋中，带回实验室过筛清洗，用镊子夹出死根和活根然后进行清洗（不分种），然后放入６５ħ恒温箱烘２４ｈ称干重㊂植被盖度采用植物垂直投影估算法，植被密度用样方法测定㊂土壤动物取样时，每个小区均设３个重复采样点（Ｓ型取样）㊂用环刀（高１０ｃｍ，直径５ｃｍ）由上至下分别从０１０ｃｍ，１０２０ｃｍ，２０３０ｃｍ共３层土层依次取样㊂中小型土壤动物采用改良Ｔｕｌｌｇｒｅｎ漏斗分离提取㊂同时，取０３０ｃｍ的混合土壤样品１ｋｇ，作为土壤理化性质指标的测试㊂土壤含水量采用烘干称重法测定；有机质采用重铬酸钾⁃容量法测定［１６］㊂土壤微生物碳氮用氯仿熏蒸培养法测定［１７］㊂１．５㊀数据处理与统计分析凋落物干物质质量残留率计算公式：ＭＲ％＝Ｍｔ／Ｍ０ˑ１００％；式中，Ｍｔ为凋落物在ｔ时刻的质量（ｇ），Ｍ０为初始质量（ｇ）㊂用Ｅｘｃｅｌ２００７整理数据㊁作图，相关分析和方差分析用ＳＡＳ９．２软件完成㊂２㊀结果与分析２．１㊀氮沉降和降雨变化对４种凋落物干物质残留率的影响由图１可知，随着时间变化，凋落物干物质残留率呈逐渐降低趋势㊂经过２７０ｄ的分解，短花针茅干物质残留率为６９．９５％７８．６７％，冷蒿为６８．８９％７９．８９％，木地肤为６４．６８％７９．２３％，无芒隐子草为６６．８９％１４１２㊀６期㊀㊀㊀霍利霞㊀等：氮沉降和降雨变化对荒漠草原凋落物分解的影响㊀图１㊀氮沉降和降雨变化对凋落物干物质残留率的影响Ｆｉｇ．１㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｈａｎｇｉｎｇｒａｉｎｆａｌｌｐａｔｔｅｒｎｏｎｌｉｔｔｅｒｄｒｙｂｉｏｍａｓｓｒｅｍａｉｎｉｎｇ不同大写字母表示同一氮素水平不同物种之间的显著差异（Ｐ＜０．０５）；不同小写字母表示同一物种不同氮素水平的显著差异（Ｐ＜０．０５）；ＣＫ⁃Ｎ０：对照⁃不施氮，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ＣＫ⁃Ｎ３０：对照⁃施氮３０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ３０ｋｇｈｍ－２ａ－１；ＣＫ⁃Ｎ５０：对照⁃施氮５０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ５０ｋｇｈｍ－２ａ－１；ＣＫ⁃Ｎ１００：对照⁃施氮１００ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１００ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｗ⁃Ｎ０：增雨⁃不施氮，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；Ｗ⁃Ｎ３０：增雨⁃施氮３０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ３０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｗ⁃Ｎ５０：增雨⁃施氮５０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ５０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｗ⁃Ｎ１００：增雨⁃施氮１００ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１００ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｒ⁃Ｎ０：减雨⁃不施氮，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；Ｒ⁃Ｎ３０：减雨⁃施氮３０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ３０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｒ⁃Ｎ５０：减雨⁃施氮５０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ５０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｒ⁃Ｎ１００：减雨⁃施氮１００ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１００ｋｇｈｍ－２ａ－１２４１２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀７９．３８％㊂各处理下４种凋落物干物质残留率有显著差异（Ｐ＜０．０５），整体上表现为短花针茅＞冷蒿＞无芒隐子草＞木地肤㊂同一分解时间同一水分处理，短花针茅和冷蒿随着施氮水平的增加，ＣＫˑＮ和ＲˑＮ处理干物质残留率先降低后增加，在Ｎ５０水平下残留率最小且与Ｎ０有显著差异（Ｐ＜０．０５）；ＷˑＮ处理干物质残留率逐渐降低，Ｎ５０㊁Ｎ１００与Ｎ０有显著差异（Ｐ＜０．０５）㊂木地肤和无芒隐子草随着施氮水平的增加，ＣＫˑＮ处理干物质残留率先降低后增加，Ｎ５０水平与Ｎ０有显著差异（Ｐ＜０．０５）；ＷˑＮ和ＲˑＮ处理干物质残留率逐渐降低，ＷˑＮ处理Ｎ５０㊁Ｎ１００与Ｎ０有显著差异（Ｐ＜０．０５），ＲˑＮ处理Ｎ１００与Ｎ０有显著差异（Ｐ＜０．０５），表明氮沉降不同程度促进凋落物的分解㊂同一分解时间同一施氮水平，４种凋落物残留率均为ＲˑＮ＞ＣＫˑＮ＞ＷˑＮ，Ｎ５０㊁Ｎ１００水平４种凋落物ＷˑＮ和ＲˑＮ与ＣＫˑＮ处理均有显著差异（Ｐ＜０．０５），表明增雨促进凋落物分解，减雨抑制凋落物分解㊂由表１可知，氮沉降和降雨对短花针茅和冷蒿凋落物分解速率产生显著影响（Ｐ＜０．０５），其交互作用不显著（Ｐ＞０．０５）㊂氮沉降和降雨以及交互作用均对无芒隐子草和木地肤凋落物分解速率产生显著影响（Ｐ＜０．０５）㊂表１㊀凋落物质量损失重复双因素方差分析Ｔａｂｌｅ１㊀Ｔｗｏｆａｃｔｏｒｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｉｔｔｅｒｍａｓｓｌｏｓｓ枯落物种类Ｌｉｔｔｅｒ源ＳｏｕｒｃｅⅢ型平方和ＴｙｐｅⅢｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅ均方ＭｅａｎｓｑｕａｒｅＦＳｉｇ．无芒隐子草Ｃ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａ氮沉降０．２０１６０．０６７２４．３１０．００８１降雨０．３１３６０．１５６８１０．０５０．０００２氮沉降ˑ降雨０．０１９９０．００３３０．２１０．０４１５冷蒿Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ氮沉降０．４３１６０．１４３９３８．３１＜０．０４２降雨０．２３１１０．１１５５３０．７７＜０．０３８氮沉降ˑ降雨０．０６３６０．０１０６２．８２０．４６７３短花针茅Ｓ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ氮沉降０．２４６８０．０８２２７８．５５＜０．００１降雨０．２３６８０．１１８４１１３．０６＜０．００１氮沉降ˑ降雨０．０１３４０．００２２２．１４０．９７１５木地肤Ｋ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ氮沉降０．３６９００．１２３９７．４６＜０．００１降雨０．３９２７０．１９６４１５５．５６＜０．００１氮沉降ˑ降雨０．０６３６０．０１０６８．４＜０．００１㊀㊀Ｓｉｇ．＜０．０５有显著影响；Ｓｉｇ．＜０．０１有极显著影响２．２㊀氮沉降和降雨变化对土壤微生物量碳氮的影响由表２可知，ＣＫˑＮ㊁ＲˑＮ和ＷˑＮ处理下土壤微生物量碳的含量为１９５．９３２３６．５６ｍｇ／ｋｇ㊁１９４．６３２２１．７８ｍｇ／ｋｇ和２０６．２６２５９．６３ｍｇ／ｋｇ，同一分解时间同一水分处理下，ＣＫˑＮ和ＲˑＮ处理下，Ｎ５０与其他处理有显著差异（Ｐ＜０．０５），ＷˑＮ处理下Ｎ１００与其他处理有显著差异（Ｐ＜０．０５）㊂土壤微生物量氮含量为２３．４４２７．９７ｍｇ／ｋｇ㊁２５．８１２８．６５ｍｇ／ｋｇ和２６．４７３０．５６ｍｇ／ｋｇ，ＣＫˑＮ处理下Ｎ５０与其他处理有显著差异（Ｐ＜０．０５），ＷˑＮ处理下Ｎ５０㊁Ｎ１００与其他处理有显著差异（Ｐ＜０．０５）㊂同一分解时间同一施氮水平，土壤微生物碳氮含量为ＷˑＮ＞ＣＫˑＮ＞ＲˑＮ，说明水分添加提高了土壤微生物碳氮含量，而水氮交互作用下显著提高土壤微生物量碳氮含量㊂２．３㊀凋落物分解速率与生物及非生物因子的关系由表３所示，４种凋落物与土壤微生物量碳氮呈正相关性，其中冷蒿㊁无芒隐子草㊁木地肤与微生物碳呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）；冷蒿㊁木地肤㊁短花针茅与微生物氮呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）；木地肤和短花针茅与土壤含水量呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）；冷蒿㊁木地肤㊁短花针茅与地上生物量呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）㊂３４１２㊀６期㊀㊀㊀霍利霞㊀等：氮沉降和降雨变化对荒漠草原凋落物分解的影响㊀表２㊀氮沉降和降雨变化对土壤微生物量碳氮含量的影响０．０５）；ＣＫ⁃Ｎ０：对照⁃不施氮，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ＣＫ⁃Ｎ３０：对照⁃施氮３０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ３０ｋｇｈｍ－２ａ－１；ＣＫ⁃Ｎ５０：对照⁃施氮５０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ５０ｋｇｈｍ－２ａ－１；ＣＫ⁃Ｎ１００：对照⁃施氮１００ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１００ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｗ⁃Ｎ０：增雨⁃不施氮，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；Ｗ⁃Ｎ３０：增雨⁃施氮３０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ３０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｗ⁃Ｎ５０：增雨⁃施氮５０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ５０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｗ⁃Ｎ１００：增雨⁃施氮１００ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１００ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｒ⁃Ｎ０：减雨⁃不施氮，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；Ｒ⁃Ｎ３０：减雨⁃施氮３０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ３０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｒ⁃Ｎ５０：减雨⁃施氮５０ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ５０ｋｇｈｍ－２ａ－１；Ｒ⁃Ｎ１００：减雨⁃施氮１００ｋｇｈｍ－２ａ－１，Ｒａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ１００ｋｇｈｍ－２ａ－１表３㊀凋落物分解速率与生物及非生物因子间的相关系数Ｔａｂｌｅ３㊀Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｌｉｔｔｅｒａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｎｏｎ⁃ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓ影响因子Ｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒ冷蒿Ａ．ｆｒｉｇｉｄａ无芒隐子草Ｃ．ｓｏｎｇｏｒｉｃａ木地肤Ｋ．ｐｒｏｓｔｒａｔａ．短花针茅Ｓ．ｂｒｅｖｉｆｌｏｒａ土壤微生物量碳Ｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｃａｒｂｏｎ０．５８７９∗∗０．４８１９∗∗０．７４８０∗∗０．３３６５土壤微生物量氮Ｓｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｓｎｉｔｒｏｇｅｎ０．４０７２∗∗０．３９３１０．５８２６∗∗０．５３１７∗∗土壤有机质Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ０．０６２６０．０８１０．６９５６∗０．０６８７土壤含水量Ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅ０．２５１８０．３１１０．４８３４∗∗０．４３０９∗∗土壤动物个体数Ｓｏｉｌａｎｉｍａｌｓｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ０．１８６８０．２５１９０．０７５３０．０３４４土壤动物类群数Ｓｏｉｌａｎｉｍａｌｓｇｒｏｕｐｎｕｍｂｅｒ０．０６８５０．１３１０．０５７９０．０３３６地上生物量Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ０．５３３７∗∗０．３２６０．５２１７∗∗㊀０．５２１１∗∗地下生物量Ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ０．０９５０．０８１５０．２５５３０．２８４３群落密度Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｄｅｎｓｉｔｙ０．０３５３０．００８４０．０１０５０．１１６９群落盖度Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｃｏｖｅｒａｇｅ－０．１６６２－０．０９４６－０．０４４２－０．０４３５㊀㊀∗表示相关性在Ｐ＜０．０５水平显著，∗∗表示相关性在Ｐ＜０．０１水平显著３㊀讨论３．１㊀氮沉降和降雨变化对凋落物分解的影响本研究发现，凋落物经过２７０ｄ的分解后，短花针茅㊁冷蒿㊁木地肤㊁无芒隐子草干物质残留率分别为６９．９５％７８．６７％㊁６８．８９％７９．８９％㊁６４．６８％７９．２３％㊁６６．８９％７９．３８％，各处理下４种凋落物干物质残留率有显著差异（Ｐ＜０．０５），整体上为短花针茅＞冷蒿＞无芒隐子草＞木地肤，分解速率为木地肤＞无芒隐子草＞冷蒿＞短花针茅㊂这是由于不同凋落物因自身的生态学特性和凋落物的性质不同对氮沉降和降雨变化的响应不同［１８］；土壤动物及微生物对不同物种凋落物影响不同所以分解速率不同［１９］㊂研究发现，同一分解时间同一水分处理下，氮沉降不同程度促进凋落物的分解，短花针茅和冷蒿在ＣＫˑＮ和ＲˑＮ处理下促进作用随氮沉降量的增加先增强后减弱，ＷˑＮ处理促进作用随氮沉降量的增加而增强；木地肤和无芒隐子草在ＣＫˑＮ处理下促进作用随氮沉降量的增加先增强后减弱，ＷˑＮ和ＲˑＮ处理促进作用随氮沉降量的增加而增强㊂目前认为氮沉降促进凋落物分解的原因有：１）氮沉降改变凋落物氮含量，提高凋落４４１２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀物基质质量促进凋落物分解［２０］；２）氮输入的增加促进了凋落物ＣＯ２和ＮＯ２呼吸过程，促进了凋落物的分解；３）凋落物属于普遍氮缺乏型，外源氮输入满足了微生物对氮的需求，微生物系统发生改变，因而加速了凋落物分解过程［２１］㊂但并非所有的研究结果都一致，韩雪㊁莫江明等［２２⁃２３］研究认为氮沉降抑制凋落物分解㊂而陈翔等［１０］研究模拟氮沉降对兴安落叶松林凋落物分解的影响发现，低氮会促进凋落物的分解，高氮则会抑制凋落物的分解，这可能与凋落物物种㊁研究环境㊁凋落物基质质量有关㊂同一分解时间同一施氮水平，增雨促进凋落物分解，减雨抑制凋落物分解，这是因为增雨提高了土壤和凋落物层间的含水率，总体上改善了微生物的生存环境，增强了微生物的代谢能力，进而促进了凋落物分解［２４］，这与黄强等［１１］研究相似㊂Ｓｔｅｒｎｂｅｒｇｅｒ等［２５］研究表明，雨季增加降雨没有影响凋落物分解，非雨季增加降雨却显著影响了其分解㊂可见，由于季节气候㊁地理环境㊁时间等的不同，降雨对凋落物分解的影响不同㊂氮沉降和降雨交互作用下，Ｗ⁃Ｎ１００凋落物分解最快，说明水氮交互作用下，氮输入对缺水有一定的补偿作用，一定程度能够减轻缺水带来的影响，而水分更好的激发了氮素的肥力，水分促进了生态系统氮循环及氮素利用率，进而促进了枯落物的分解㊂由图１㊁表１所示，氮沉降和降雨交互作用对短花针茅和冷蒿凋落物分解速率影响不显著（Ｐ＞０．０５），对无芒隐子草和木地肤产生显著影响（Ｐ＜０．０５）㊂不同物种凋落物对水氮交互作用响应不同，这可能是凋落物的组成成分㊁凋落物的内部结构不同所导致，其机理有待进一步研究㊂综合分析表明，单一水分或氮素的添加均促进凋落物分解，而水氮交互作用下，水分的添加对氮素肥效的释放有积极的影响，显著促进凋落物分解㊂可见，外源养分元素的增加，改变了微生物生长所需的营养元素之间的平衡和微生物的生长环境，提高荒漠草原凋落物分解速率，因而在荒漠草原氮素或水分的添加均能促进凋落物的分解，增加养分归还量，有利于荒漠草原土壤肥力的改善和荒漠草原的可持续发展㊂３．２㊀生物与非生物因子对凋落物分解速率的影响本试验研究发现，单一水分或氮素的添加均提高微生物量碳氮含量，而水氮交互作用下更为显著㊂木地肤和短花针茅与土壤含水量呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）㊂有研究表明，植物凋落物分解速率与土壤含水量呈正相关关系［２６］㊂土壤含水量通过影响植被组成㊁凋落物质量及土壤微生物而间接影响凋落物分解［２７］㊂土壤水分增加显著提高了半干旱草地生态系统的地上净初级生产力，土壤微生物生物量碳和氮分别增加７０％和８０％［２８］，促进凋落物分解㊂本试验发现冷蒿㊁木地肤㊁短花针茅与地上生物量呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１），因为降雨有效促进了区域内植被的生产效率，大幅增加了地上生物量，为凋落物的形成提供足够的物质来源，间接地提高了凋落物的周转速率［２９］，进而促进凋落物的分解㊂４种凋落物与土壤微生物碳氮呈正相关，其中冷蒿㊁无芒隐子草㊁木地肤与微生物碳呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１），冷蒿㊁木地肤㊁短花针茅与微生物氮呈极显著正相关（Ｐ＜０．０１）㊂土壤微生物碳氮反应土壤中微生物活性基本营养环境的满足程度，微生物活性增强有利于凋落物的分解㊂由于大气氮沉降和降水变化的全球性和长期性，其对草原生态系统的影响必然是一个长期㊁复杂的过程．在氮沉降持续增加和降水格局的背景下，荒漠草原凋落物分解是如何变化的，仍需进行长期研究㊂４㊀结论通过以上分析和讨论得出以下结论：４种凋落物分解速率为木地肤＞无芒隐子草＞冷蒿＞短花针茅；同一分解时间同一水分处理下，氮沉降不同程度促进凋落物的分解；同一分解时间同一施氮水平，增雨促进凋落物分解，减雨抑制凋落物分解；而水氮交互作用下，水分的添加对氮素肥效的释放有积极的影响，显著促进了凋落物的分解，提高土壤微生物量碳氮含量，增加养分归还量㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＧａｌｌｏｗａｙＪＮ，ＴｏｗｎｓｅｎｄＡＲ，ＥｒｉｓｍａｎＪＷ，ＢｅｋｕｎｄａＭ，ＣａｉＺＣ，ＦｒｅｎｅｙＪＲ，ＭａｒｔｉｎｅｌｌｉＬＡ，ＳｅｉｔｚｉｎｇｅｒＳＰ，ＳｕｔｔｏｎＭＡ．Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｃｙｃｌｅ：ｒｅｃｅｎｔｔｒｅｎｄｓ，ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ，ａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８，３２０（５８７８）：８８９⁃８９２．［２］㊀ＣａｒｒｅｒａＡＬ，ＢｅｒｔｉｌｌｅｒＭＢ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌｅａｆｌｉｔｔｅｒａｎｄｓｏｉｌｍｉｃｒｏｓｉｔｅｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎａｒｉｄｒａｎｇｅｌａｎｄｓ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ５４１２㊀６期㊀㊀㊀霍利霞㊀等：氮沉降和降雨变化对荒漠草原凋落物分解的影响㊀６４１２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１３，１１４：５０５⁃５１１．［３］㊀朱金兆，刘建军，朱清科，吴钦孝．森林凋落物层水文生态功能研究．北京林业大学学报，２００２，２４（５⁃６）：３０⁃３４．［４］㊀ＨｏｕｇｈｔｏｎＪＴ，ＪｅｎｋｉｎｓＧＪ，ＥｐｈｒａｕｍｓＪＪ．ＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ：ＴｈｅＩＰＣＣＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓ．Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ：ＣａｍｂｒｉｄｇｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，１９９０．［５］㊀张金屯．全球气候变化对自然土壤碳㊁氮循环的影响．地理科学，１９９８，１８（５）：４６３⁃４７１．［６］㊀ＳｅｍｍａｒｔｉｎＭ，ＡｇｕｉａｒＭＲ，ＤｉｓｔｅｌＲＡ，ＭｏｒｅｔｔｏＡＳ，ＧｈｅｒｓａＣＭ．Ｌｉｔｔｅｒｑｕａｌｉｔｙａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｃｙｃｌｉｎｇａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｇｒａｚｉｎｇ－ｉｎｄｕｃｅｄｓｐｅｃｉｅｓｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｓａｌｏｎｇａｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｇｒａｄｉｅｎｔ．Ｏｉｋｏｓ，２００４，１０７（１）：１４８⁃１６０．［７］㊀周世兴，黄从德，向元彬，韩博涵，肖永翔，唐剑东．模拟氮沉降对华西雨屏区天然常绿阔叶林凋落物木质素和纤维素降解的影响．应用生态学报，２０１６，２７（５）：１３６８－１３７４．［８］㊀魏子上，李慧燕，李科利，杨殿林，皇甫超河．模拟Ｎ沉降和埋土对黄顶菊凋落物分解及养分释放的影响．生态学杂志，２０１７，３６（９）：２４１２⁃２４２２．［９］㊀文海燕，傅华，郭丁．黄土高原典型草原优势植物凋落物分解及养分释放对氮添加的响应．生态学报，２０１７，３７（６）：２０１４⁃２０２２．［１０］㊀陈翔，周梅，魏江生，赵鹏武，李攀，乌云毕力格，秦可珍．模拟氮沉降对兴安落叶松林凋落物分解的影响．生态环境学报，２０１３，２２（９）：１４９６⁃１５０３．［１１］㊀黄强，黄从德．模拟干旱对华西雨屏区常绿阔叶林凋落物分解及其养分释放的影响．四川林勘设计，２０１５，（４）：８⁃１３．［１２］㊀刘尉，王丽华，刘林，符饶，吴小辉，黄从德．增加降水对四川干旱河谷区云南松人工林凋落叶分解的影响．西北农林科技大学学报：自然科学版，２０１７，４５（２）：８８⁃９５．［１３］㊀ＳｃｈｕｕｒＥＡＧ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗａｔｅｒｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｉｎｍｅｓｉｃｔｏｗｅｔＨａｗａｉｉａｎｍｏｎｔａｎｅｆｏｒｅｓｔｓ．Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，２００１，４（３）：２５９⁃２７３．［１４］㊀王新源，赵学勇，李玉霖，连杰，曲浩，岳祥飞．环境因素对干旱半干旱区凋落物分解的影响研究进展．应用生态学报，２０１３，２４（１１）：３３００⁃３３１０．［１５］㊀宋飘，张乃莉，马克平，郭继勋．全球气候变暖对凋落物分解的影响．生态学报，２０１４，３４（６）：１３２７⁃１３３９．［１６］㊀鲍士旦．土壤农化分析．北京：中国农业出版社，２０００．［１７］㊀张海芳，李刚，宋晓龙，刘红梅，张静妮，杨殿林，赵树兰，多立安．内蒙古贝加尔针茅草原不同利用方式土壤微生物功能多样性．生态学杂志，２０１２，３１（５）：１１４３⁃１１４９．［１８］㊀周存宇．凋落物在森林生态系统中的作用及其研究进展．湖北农学院学报，２００３，２３（２）：１４０⁃１４５．［１９］㊀ＢａｒｄｇｅｔｔＲＤ，ＷａｌｋｅｒＬＲ．Ｉｍｐａｃｔｏｆｃｏｌｏｎｉｓｅｒｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｅｃｏｍｐｏｓｅｒｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｆｏｌｌｏｗｉｎｇｄｅｇｌａｃｉａｔｉｏｎ．ＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００４，３６（３）：５５５⁃５５９．［２０］㊀ＫｎｏｒｒＭ，ＦｒｅｙＳＤ，ＣｕｒｔｉｓＰＳ．Ｎｉｔｒｏｇｅｎａｄｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：ａｍｅｔａ⁃ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｅｃｏｌｏｇｙ，２００５，８６（１２）：３２５２⁃３２５７．［２１］㊀ＡｎｄｅｒｓｏｎＪＭ，ＨｅｔｈｅｒｉｎｇｔｏｎＳＬ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｎｉｔｒｏｇｅｎａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｉｘｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈｅａｔｈｅｒ［Ｃａｌｌｕｎａｖｕｌｇａｒｉｓ（Ｌ．）Ｈｕｌｌ］ａｎｄｂｒａｃｋｅｎ［Ｐｔｅｒｉｄｉｕｍａｑｕｉｌｉｎｕｍ（Ｌ．）Ｋｕｈｎ］㊀ｌｉｔｔｅｒｓ．ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＥｃｏｌｏｇｙ，１９９９，１３（ｓ１）：１１６⁃１２４．［２２］㊀韩雪，王春梅，蔺照兰．模拟氮沉降对温带森林凋落物分解的影响．生态环境学报，２０１４，２３（９）：１５０３⁃１５０８．［２３］㊀莫江明，薛璟花，方运霆．鼎湖山主要森林植物凋落物分解及其对Ｎ沉降的响应．生态学报，２００４，２４（７）：１４１３⁃１４２０．［２４］㊀李雪峰，韩士杰，张岩．降雨量变化对蒙古栎落叶分解过程的间接影响．应用生态学报，２００７，１８（２）：２６１⁃２６６．［２５］㊀ＳｔｅｉｎｂｅｒｇｅｒＹ，ＷｈｉｔｆｏｒｄＷＧ．ＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎＮｅｇｅｖｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ．Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，１９８８，７５（１）：６１⁃６６．［２６］㊀ＧüｓｅｗｅｌｌＳ，ＧｅｓｓｎｅｒＭＯ．Ｎ：Ｐｒａｔｉｏｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎｂｙｆｕｎｇｉａｎｄｂａｃｔｅｒｉａｉｎｍｉｃｒｏｃｏｓｍｓ．ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＥｃｏｌｏｇｙ，２００９，２３（１）：２１１⁃２１９．［２７］㊀ＹａｈｄｊｉａｎＬ，ＳａｌａＯＥ，ＡｕｓｔｉｎＡＴ．ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｏｎｔｒｏｌｓｏｆｗａｔｅｒｉｎｐｕｔｏｎｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｄｙｎａｍｉｃｓｉｎｔｈｅＰａｔａｇｏｎｉａｎｓｔｅｐｐｅ．Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，２００６，９（１）：１２８⁃１４１．［２８］㊀ＭｉｌｃｈｕｎａｓＤＧ，ＬａｕｅｎｒｏｔｈＷＫ，ＣｈａｐｍａｎＰＬ，ＫａｚｅｍｐｏｕｒＭＫ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｇｒａｚｉｎｇ，ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｓｅｍｉａｒｉｄｇｒａｓｓｌａｎｄ．Ｖｅｇｅｔａｔｉｏ，１９８９，８０（１）：１１⁃２３．［２９］㊀ＣｏｒｎｅｌｉｓｓｅｎＪＨＣ，ＶａｎＢｏｄｅｇｏｍＰＭ，ＡｅｒｔｓＲ，ＣａｌｌａｇｈａｎＴＶ，ＶａｎＬｏｇｔｅｓｔｉｊｎＰＳＰ，ＡｌａｔａｌｏＪ，ＣｈａｐｉｎＦＳ，ＧｅｒｄｏｌＲ，ＧｕｄｍｕｎｄｓｓｏｎＪ，Ｇｗｙｎｎ⁃ＪｏｎｅｓＤ，ＨａｒｔｌｅｙＡＥ，ＨｉｋＤＳ，ＨｏｆｇａａｒｄＡ，ＪóｎｓｄóｔｔｉｒＩＳ，ＫａｒｌｓｓｏｎＳ，ＫｌｅｉｎＪＡ，ＬａｕｎｄｒｅＪ，ＭａｇｎｕｓｓｏｎＢ，ＭｉｃｈｅｌｓｅｎＡ，ＭｏｌａｕＵ，ＯｎｉｐｃｈｅｎｋｏＶＧ，ＱｕｅｓｔｅｄＨＭ，ＳａｎｄｖｉｋＳＭ，ＳｃｈｍｉｄｔＩＫ，ＳｈａｖｅｒＧＲ，ＳｏｌｈｅｉｍＢ，ＳｏｕｄｚｉｌｏｖｓｋａｉａＮＡ，ＳｔｅｎｓｔｒöｍＡ，ＴｏｌｖａｎｅｎＡ，ＴｏｔｌａｎｄØ，ＷａｄａＮ，ＷｅｌｋｅｒＪＭ，ＺｈａｏＸＱ，ＴｅａｍＭＯＬ．Ｇｌｏｂａｌｎｅｇａｔｉｖｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｆｅｅｄｂａｃｋｔｏｃｌｉｍａｔｅｗａｒｍｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｌｅａｆｌｉｔｔｅｒｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｓｉｎｃｏｌｄｂｉｏｍｅｓ．ＥｃｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２００７，１０（７）：６１９⁃６２７．。

氮沉降对凋落物分解的影响研究进展

３Ｃ同位素研究凋落物分解，注重凋落物分解对氮沉降与大气ＣＯ究，氮沉降对凋落物分解影响研究的长期化，采用１２浓
度升高、气候变暖、降水变化、紫外线辐射增强、Ｐ沉降交互作用响应的研究。关键词：氮沉降，凋落物分解，基质质量，全球变化，交互作用中图分类号：Ｓ７１８５文献标识码：ＡＤＯＩ：１０１３３４８／ｊｃｎｋｉｓｊｌｙｙｊ２０１４０１００７文章编号：１００１－４２４１（２０１４）０１－００３５－０８
２３］生产迅速分解的高质量凋落物［。
由之产生的土壤有效Ｎ含量的提高促进了植物生
１１］长，结果增加了植物固定的碳［。因此，探讨森林凋
１２抑制机理增加外源性Ｎ降低凋落物分解率的原因可能有：１）一些研究表明，外源性Ｎ会减少微生物的生物
第２７卷第１期２０１４年２月
世界林业研究ＷｏｒｌｄＦｏｒｅｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈ
Ｖｏｌ２７Ｎｏ１Ｆｅｂ２０１４
氮沉降对凋落物分解的影响研究进展
卢广超邵怡若薛立
（华南农业大学林学院，广州５１０６４２）
３２］的分解。Ｎ沉降可抑制土壤动物的活性［，过量Ｎ
植物凋落物后，分解速率比对照平均增加４６％。Ｈｏｂｂｉｅ研究表明，施Ｎ会增加Ｃ滞留，降低风化沙地土壤里草原、针叶林和橡树林凋落物的分解率。Ｍｏ等

不同生态系统凋落物分解对氮沉降的响应综述

中国农学通报2016,32(22):140-150Chinese Agricultural Science Bulletin不同生态系统凋落物分解对氮沉降的响应综述董雄德1，邢亚娟1,2，闫国永1,3，王庆贵1,3（1黑龙江大学农业资源与环境学院，哈尔滨150080；2黑龙江省林业科学研究所，哈尔滨150081；3东北林业大学林学院，哈尔滨150040）摘要：文章旨在综合不同生态系统类型凋落物对于氮沉降的响应，完善凋落物分解与氮沉降的相互作用机理。

氮是构成蛋白质的主要成分，对动物体内氮平衡起重要作用，同时对植物茎叶的生长和果实的发育也有重要影响，是与产量最密切的营养元素。

但近几十年来，由于工业、农业、畜牧业等产生越来越多的含氮化合物排向大气，研究表明大气氮沉降增加将对生态系统中的动植物及微生物产生直接或间接的影响，而氮沉降将通过影响微生物的生理生化过程改变凋落物的分解速率，进而影响生态系统的物质循环和能量流动过程。

20世纪70年代以来，氮沉降的研究已有诸多报道，国内外很多学者也对氮沉降对凋落物影响的研究进行过评述，但大多基于对某一个陆地生态系统类型或者凋落物降解过程、产量分布、影响因素等进行评价，而氮沉降对不同类型的生态系统凋落物分解的影响还鲜有报道。

笔者归纳了氮沉降对不同类型陆地生态系统（森林、草原、荒漠、城市和农田）凋落物分解的影响，为进一步研究不同类型凋落物分解过程对氮沉降的响应提供参考。

关键词：氮沉降；陆地生态系统；凋落物分解；响应中图分类号：X171.1文献标志码：A论文编号：casb16010004Response of Litter Decomposition in Different Ecosystem Types to Nitrogen Deposition:A ReviewDong Xiongde1,Xing Yajuan1,2,Yan Guoyong1,3,Wang Qinggui1,3(1College of Agricultural Resource and Environment,Heilongjiang University,Harbin150080;2Institute of Forestry Science of Heilongjiang Province,Harbin150081;3College of Forestry,Northeast Forestry University,Harbin150040)Abstract:This review aims to summarize the response of litter decomposition in different ecosystem types to nitrogen deposition,in order to improve the interaction mechanism of litter decomposition and nitrogen deposition.Nitrogen is the main component of protein,plays a key role in nitrogen balance in animal body, greatly affects the growth of plant leaf and fruit,and acts as the most closely related nutrient element with the yield.But in recent decades,due to the increasing discharge of nitrogen compounds into the atmosphere such as emission of industry,agriculture,animal husbandry,studies have shown that atmospheric nitrogen deposition directly or indirectly influences the growth of plants,animals and microorganisms in different ecosystems,and through its effect on microbial physiological and biochemical process,changes the litter decomposition rate,in turn,affects the nutrient cycle and energy flow process of the ecosystem.From1970s-基金项目：国家自然科学基金项目“大兴安岭北方森林细根动态和形态特征对氮沉降的响应”(41575137)；国家自然科学基金项目“大兴安岭北方森林生态系统对N沉降增加的响应”(31370494)；国家自然科学基金项目“小兴安岭阔叶红松林生态系统对N沉降增加的响应”(31170421)；国家自然科学基金项目“气候变化背景下小兴安岭阔叶红松林土壤碳汇变化机理”(31070406)；科技部基础性工作专项A类项目“东北森林国家级保护区植物群落和土壤生物调查”(2014FY110600)；黑龙江省自然科学基金重点项目“黑龙江省寒温带针叶林生态系统碳循环对模拟N沉降的响应”(ZD201406)。

模拟氮沉降增加对长白山红松和水曲柳菌根真菌群落结构及多样性的影响

模拟氮沉降增加对长白山红松和水曲柳菌根真菌群落结构及多样性的影响郭伟;耿珍珍;陈朝;李晴;杨颜熙;申思;金大明;王存国【摘要】Mycorrhizal fungi, forming a symbiosis relationship with plants, plays an important role in regulating forest ecosystem carbon and nutrient cycling. The increasing global nitrogen deposition will greatly affect the mycorrhizal fungi community and its diversity and thus affect their regulations on ecological functions. In this study, we conducted a six-year nitrogen-addition experiment in broad-leaved Korean pine forest of Changbai Mountain, aiming to reveal the effects of nitrogen addition on mycorrhizal fungi community composition and diversity of Pinus koraiensis (ectomycorrhiza species) and Fraxinus mandshurica (endomycorrhiza species)using high throughput sequencing.Our results demonstrated that the mycorrhizal fungi of F.mandshurica and P.koraiensis were primarily comprised by members of Ascomycota and Basidiomycota.The main common genera were Marasmiellus,Russula, Inocybe,Sebacina,Mycena and Lactarius,while the dominant genera were Lachnum,Russula and Suillus.Six-year nitrogen addition significantly decreased the genus number of mycorrhizal fungi of P. koraiensis (121 vs. 96) and F. mandshurica(190 vs. 130) in 0~10 cm soil but increased mycorrhizal fungal diversity.ForF.mandshurica,nitrogen addition significantly increased mycorrhizal fungal diversity of in 0~10 cm and 10~20 cm soil by 1.4, 1.6, 2.5 times (0~10 cm) and 1.6, 1.4, 1.7 times (10~20 cm) expressed as Shannon, Observed-species and PD-whole-treeindex, respectively. For P. koraiensis, nitrogen addition only increased Shannon, Observed-species and PD-whole-tree index by 1.5, 1.4 and 1.4 times in 10~20 cm soil. Therefore, six-year N addition significantly changed the mycorrhizal fungi community structure.The changes in community composition and diversity ofP.koraiensis and F. mandshurica also differed between 0~10 cm and 10~20 cm soil. Our results can provide a scientific basis for further thoroughly understanding and predicting the ecological functions of mycorrhizal fungi in carbon and nutrient cycles of temperate forest ecosystems under global N deposition.%与植物形成共生关系的菌根真菌在调节森林生态系统养分循环等方面具有重要作用,而在全球氮沉降的背景下,菌根真菌群落结构及其多样性改变将深刻影响其功能作用的发挥.以长白山阔叶红松林外生菌根树种红松(Pinus koraiensis)和内生菌根树种水曲柳(Fraxinus mandshurica)为研究对象,采用高通量测序技术测定0~10 cm和10~20 cm土壤层菌根真菌群落组成和多样性,探讨其对6年模拟氮沉降增加的响应特征.结果表明,红松和水曲柳菌根真菌主要由子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)组成.常见属主要有微皮伞属(Marasmiellus)、红菇属(Russula)、丝盖伞属(Inocybe)、蜡壳菌属(Sebacina)、小菇属(Mycena)和乳菇属(Lactarius)等;优势属包括粒毛盘菌属(Lachnum)、红菇属(Russula)、乳牛肝菌属(Suillus).经过6年施N,0~10 cm土壤层红松(121 vs.96)和水曲柳(190 vs.130)菌根真菌属的数量明显降低;0~10 cm 和10~20 cm 土壤层水曲柳菌根真菌多样性显著提高,Shannon、Observed-species 和PD-whole-tree指数平均值分别提高了1.4、1.6、2.5倍(0~10 cm)和1.6、1.4、1.7倍(10~20 cm);而施N只提高了10~20 cm土壤层红松菌根真菌多样性,各指数平均值分别提高了1.5、1.4和1.4倍.因此,6年模拟N沉降增加显著改变了长白山阔叶红松林中红松和水曲柳菌根真菌群落结构,并且不同土壤层次水曲柳和红松菌根真菌群落组成和多样性的响应存在明显差异.在全球 N 沉降增加背景下,该研究结果有助于更深入理解和准确预测温带森林树种菌根真菌在生态系统养分循环中生态功能的变化特征.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2018(027)001【总页数】8页(P10-17)【关键词】水曲柳;红松;菌根真菌;物种组成;多样性;群落结构【作者】郭伟;耿珍珍;陈朝;李晴;杨颜熙;申思;金大明;王存国【作者单位】沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161;沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161;沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161;沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161;沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161;沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161;沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161;沈阳农业大学农学院,辽宁沈阳 110161【正文语种】中文【中图分类】Q143.2;X17在全球范围内，菌根真菌与90%以上的植物根系形成互惠共生体（Bonfante et al.，2010），以促进植物对水分以及氮（N）和磷（P）等养分的吸收（Lehto et al.，2011）。

模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响

模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响引言氮沉降是指氮化合物以固态或液态的形式沉积到地表的过程，是大气污染物之一，对生态系统的影响备受关注。

长白山兴安落叶松林是中国东北地区的重要森林类型，具有重要的生态和经济价值。

土壤有机碳是森林生态系统中的重要组成部分，对维持生态系统的稳定性和可持续发展具有重要意义。

关于模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的影响，尤其是短期影响的研究还比较有限。

在本文中我们将探讨模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响，以期为生态系统管理提供科学依据。

一、长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的特点长白山兴安落叶松林树种以兴安落叶松为主，具有森林生态系统相对稳定的生长状态。

土壤有机碳是森林生态系统中的重要组成部分，对土壤肥力、碳循环、温室气体排放等具有重要影响。

长白山兴安落叶松林的土壤有机碳库主要分布在表层土壤中，其中叶腐土和森林腐殖质土是有机碳的主要贮藏库。

这些土层对于陆地生态系统中的有机碳贮存和循环具有重要的意义。

二、模拟氮沉降对土壤有机碳库的影响机制氮沉降对土壤有机碳库的影响主要表现在以下几个方面：1. 土壤微生物活性：氮沉降能够影响土壤中微生物的数量和活性，进而影响有机碳的分解速率和转化过程。

2. 植被生长状态：氮沉降可以影响森林植被的生长状况，改变植被对土壤有机碳的输入和输出。

综合以上影响机制，氮沉降对土壤有机碳的影响是一个综合性的过程，其具体影响效应需要通过实验研究来进一步验证。

三、实验设计与方法为了研究模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响，我们设计了以下实验方案：1. 实验地点：选择长白山兴安落叶松林中具有相对稳定状态的研究地点进行研究，确保实验结果具有代表性。

2. 实验处理：设置对照组和氮沉降处理组，对氮沉降处理组进行模拟氮沉降处理，持续一定时间，观察土壤有机碳库的变化情况。

3. 数据采集与分析：采集土壤样品，测定土壤中有机碳含量、微生物数量、土壤酸碱度等指标，分析氮沉降对土壤有机碳的影响效应。

氮沉降对植物的影响

1.4 氮沉降对植物的研究概况
1.4.1 国外研究： 18世纪后期，人类发现氮元素，大气氮沉降的研究始于洛桑试验站。该站自
1843年起开始关注生态系统中的氮循环。目前，发达国家的大气氮沉降继续朝着网络化、系统化方向发展，并发展和应
用了适用于不同空间尺度和时间精度需要的氮排放、传输、沉降模型。数值模拟不同生态系统的氮沉降量和沉降负荷，进而为氮减量策略的制定提供科学依据。
氮沉降对植物的影响
小组成员：王大伟、包志远、
范宣、魏中华、王思思、周梦霞
目录
氮沉降概念及其研究概况氮沉降对植物的主要影响氮沉降对植物影响的研究展望
参考的主要论文展示
1 氮沉降的相关概述
1.1 氮沉降概念：人类各种活动向大气中排放的含氮化合物( NHx 和 NOy) 激增，这些含氮化Байду номын сангаас物经过风、雨、雪的转运又沉降到生态系统，该沉降过程简称为大气氮沉降（nitrogen deposition）。
2.3 对植物生产力的影响
氮沉降是增加还是减少植物生产力，取决于这些植物所处的生态系统的氮素饱和度。当植物生长受氮限制时，一定的氮沉降量可以增加生产力；当生态系统处在氮饱和状态，也就是从大气干湿沉降输入生态系统的氮超出植物和微生物等的需求时，氮沉降就会减少生产力。 2.3.1 当植物生长受氮限制时
2.1 对植物光合作用的影响
氮素是植物叶绿素的组成部分，是限制大多数陆地植物光合作用的主要因子，氮素丰缺与叶片中叶绿素含量和光合酶活性有密切的关系。叶片的叶绿素和可溶性蛋白含量是与光合能力有关的重要生理指标；其中，叶绿素含量的提高有利于光合能力的改善；叶片可溶性蛋白中有 5 0 ％左右是光合作用的关键酶 (RuBisCO羧化酶 ) ，因此，该指标被广泛用于指示光合能力高低。