寒旱所陆地生态系统凋落物分解研究获得进展

2011-3-31 10:34 来源: 中国科学院
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  中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员在陆地生态系统凋落物分解研究中取得重要进展。该项研究有助于完整理解生态系统的生物地球化学循环和土壤有机质的形成;为充分认识生态系统结构和功能及促进陆地生态系统正常物质循环和养分平衡提供理论基础;对于深入认识凋落物分解的调控机制, 开展陆地生态系统碳循环和养分生物地球化学循环的研究具有重要的意义。

  凋落物是指在生态系统内,由地上植物组分产生并归还到地面,作为分解者的物质和能量来源,借以维持生态系统功能的所有有机质的总称。凋落物的分解是生态系统养分循环的关键过程之一,凋落物作为养分的基本载体,在养分循环中是连接植物与土壤的纽带。凋落物的分解对于土壤的理化性质、土壤肥力和植物生产力等均起着决定性的作用,对于维持生态系统碳、氮平衡也有着重要的意义,是陆地生态系统物质循环的重要环节。

  寒旱所科研人员采用尼龙网袋野外测定法,对凋落物分解预测指标进行了研究,并将凋落物分解的预测指标分为:环境指标(如实际蒸散量)、凋落物物理质量(如叶抗张强度)和化学质量指标(如C/N、木质素/N和C/P)三类,从而建立了凋落物分解速率与其质量指数和立地质量指数间的关系。研究表明:凋落物的分解受内在因素和外在因素的共同影响;内在因素就是指凋落物自身的理化性质,包括凋落物的形状、体积、柔韧度、N 浓度、P 浓度、落物C/N、木质素/N 等,其中的C/N、木质素是最重要的凋落物质量指标,最能反映凋落物分解的速率。而外因则是分解过程中的各种环境因子,包括生物因子和非生物因子。生物因子是指参与分解的土壤微生物和土壤动物,生物因子是主导因子,对凋落物分解起直接作用;非生物因子是指气候、降水、大气成分等环境条件,通过影响生物的活动而对凋落物分解起间接作用。

  本课题受到国家重点基础研究发展计划973项目(2009CB421303)、中国科学院知识创新工程重要方向性项目(KZCX22YW243123)、国家自然科学基金(30870426)资助。