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2022
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原名：Increasing rates of long-term nitrogen deposition consistently increased litter decomposition in a semi-arid grassland译名：在半干旱草地长期氮沉降速率的增加持续增加了凋落物的分解期刊：New PhytologistIF：10.151发表时间：2020第一作者：吕晓涛主要单位：中国科学院沈阳应用生态研究所一、研究背景凋落物分解是陆地生态系统物质循环的重要过程,其速率主要受到凋落物质量、土壤性质、气候条件及土壤微生物群落的影响。氮沉降的逐渐增加对凋落物分解过程的诸多调控因素具有重要影响。厘清各种生物因子和非生物因子如何调控凋落物分解过程对氮沉降的响应,将有助于理解氮沉降对凋落物分解过程和生态系统物质循环的影响机制。因此本研究以中国北方半干旱草原长期氮素添加的实验平台为依托,在物种和群落水平上研究了氮沉降对该地区植物凋落物分解的影响。结果表明,氮素添加促进了物种水平和群落水平的凋落物分解,这种促进作用是由多种因素共同驱动。其中,氮素添加诱导的土壤酸化所导致的土壤中锰元素有效性增加是促进凋落物分解的重要因素。氮素添加通过降低土壤碳氮比和提高土壤细菌和真菌比也促进了凋落物分解,而氮素添加导致的凋落物化学质量增加对凋落物分解的促进作用相对较小。本研究揭示的这种土壤驱动作用对凋落物分解过程的改变可能持续地影响生态系统的养分循环、土壤有机质动态及生态系统功能。二、研究结果凋落物结构性C化合物和养分含量在不同物种的凋落物中不同。具体而言，羊草和冰草相对于针茅和羽茅，凋落物中的木质素，纤维素和半纤维素含量更低（图1a-c），然而凋落物中N，P，Ca，Mg和Mn含量更高（图1d-h），但是这些差异也依赖于N肥（凋落物类型和肥料有显著的交互作用）。群落混合值表现为中等浓度，因为它们主要由这四种高丰富度的禾草物种组成（图1）。一个明显的另外是群落混合凋落物中Ca和Mg的含量高于四种禾草物种的。图1对于大多数凋落物类型随着氮沉降速率的增加，结构性的C化合物（木质素，纤维素和半纤维素）的含量连续减少，但是养分含量（N，P，Ca，Mg和Mn）含量增加（图1）。然而，N添加没有显著改变羽茅中木质素含量和针茅和羽茅中的Ca含量，但是随着N添加的增加仍然可以观测到较低的木质素和较高的Ca含量的一般趋势。正如上文提到的，凋落物类型和N沉降速率之间存在显著的交互作用表明在某种程度上增加的N沉降效应在不同的凋落物类型中不同（图1），但是纵观N沉降的6个水平凋落物的质量变化格局在不同的...