华南植物园小良站在热带森林凋落物分解领域取得重要进展

       氮和磷是植物生长最主要的限制因子,全球范围内的氮沉降量正在增加,导致植物群落,凋落物分解,养分流动,土壤碳储量发生重大变化以及土壤酸化等。与氮不同的是,磷的主要来源不是大气层,其在土壤中的有效性主要是由地球化学而不是生物反应控制的。通常,温带和针叶林是氮限制的生态系统,而热带森林通常是受磷限制的生态系统。

       近日,中国科学院华南植物园小良站科研人员利用小良站的长期养分添加实验平台,通过人工氮磷添加的方式了解凋落物的分解和养分释放对土壤氮和磷利用率提高的响应。研究结果表明:(1)氮添加使凋落物分解率降低了15-40%,且不同物种降低的幅度不同,而磷的添加对所有物种的凋落物分解都没有显着影响。(2)氮磷比和纤维素含量较高的物种中,凋落物的分解速率较低。 (3)分解过程中,所有类型的凋落物均用作为氮源,矿质元素释放量的顺序为:K> Mg> Ca,氮的添加则加速了凋落物中Ca和Mg的释放。

       目前,该项研究结果“Effect of nitrogen and phosphorus addition on litter decomposition and nutrients release in a tropical forest”已在Plant and Soil发表。本文第一作者为小良站硕士研究生张靖凡。

       该研究获得了国家自然科学基金(31670621,31870463),南方海洋科学与工程广东实验室(GML2019ZD0408)和广州珠江新星计划(201710010140)资助。

图1:次生热带森林不同氮,磷添加下18个月分解过程中5种和混合样本叶片凋落物的质量损失随时间的变化; 误差棒显示n = 5时平均值的标准误差。 a:大叶相思,b:白车,c:竹节树,d:鸭脚木,e:桫椤和f:混合。

 

 

图2:在次生热带森林中,在不同的氮和磷添加量下,在分解的18个月中,五个物种和混合样本的凋落物中的氮(N)浓度;误差棒显示n = 5时平均值的标准误差。 a:大叶相思,b:白车,c:竹节树,d:鸭脚木,e:桫椤和f:混合。

图3:在次生热带森林中,在不同的氮和磷添加量下,在分解的18个月中,五个物种和混合样本的凋落物中的氮(N)浓度;误差棒显示n = 5时平均值的标准误差。 a:大叶相思,b:白车,c:竹节树,d:鸭脚木,e:桫椤和f:混合。