高寒草甸混合凋落物分解及氮、磷释放的加性和非加性效应研究

作     者：梁德飞 

作者单位：兰州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张世挺

授予年度：2013年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：凋落物分解 N、P释放 非加性效应 物种丰富度 物种组成 高寒草甸 

摘      要：凋落物分解是连接着群落地上与地下之间的环节,是生态系统中物质循环和能量流动的重要过程。分解过程中的养分动态影响着土壤营养循环以及土壤质量,进一步影响到地上部分的群落结构等生态系统功能。生态系统是多物种的共存体,所以混合凋落物分解的研究才能真实反应生态系统功能,混合凋落物的物种间加性以及非加性效应是除了环境因子和物种自身特征之外影响凋落物分解的重要因素。 试验选择青藏高原典型高寒草甸中的5个主要组分种：线叶嵩草(Kobresia capillifolia)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)、小花草玉梅(Anemone rivularis)和披针叶黄华(Thermopsis lanceolata)的叶片凋落物为研究对象,设置5个丰富的水平,31个物种组合的实验处理来研究主要组分种混合凋落物分解和养分释放过程中的加性和非加性效应。主要研究结果 (1)凋落物分解质量损失率 所选的5个主要组分种,其凋落物分解质量损失率从高到低依次是：披针叶黄华黄帚橐吾小花草玉梅垂穗披碱草线叶嵩草。 不同物种丰富度水平下混合凋落物分解的质量损失率之间没有差异,物种组成对混合凋落物分解的影响显著。 分解过程中存在加性效应以及显著的非加性效应,且非加性效应依赖于混合凋落物的物种组成而不是物种丰富度。线叶嵩草能产生拮抗的非加性效应,它的存在能减缓混合凋落物的分解;披针叶黄华能加快混合凋落物的分解,带来协同的非加性效应。垂穗披碱草、小花草玉梅和黄帚橐吾对混合凋落物分解影响不明显,它们的存在产生加性效应。 (2)N、P动态 凋落物N在分解表现为先富集后释放;凋落物P在整个分解过程中表现为净释放。 混合凋落物的物种丰富度对N、P动态没有影响,而物种组成影响显著。 混合凋落物的物种组成对其N动态产生了显著的非加性效应。线叶嵩草和黄帚橐吾的存在能产生非加性效应,表现为能减缓对与之混合的凋落物N的释放。披针叶黄华和垂穗披碱草的存在对N的释放产生加性效应,但是披针叶黄华在分解6个月时减缓了与之混合的凋落物N的释放,在分解12个月后能促进混合凋落物N的释放;物种组成显著影响着P动态的非加性效应。线叶嵩草能减缓混合凋落物P的释放,垂穗披碱草和小花草玉梅能加快混合凋落物P的释放,披针叶黄华和黄帚橐吾对混合凋落物P的释放影响不显著,产生加性效应。 混合凋落物的质量损失率、N、P释放动态中物种间存在显著的非加性效应,说明在生态系统功能的研究中,物种间相互作用不容忽视。物种组成的变化显著影响到生态系统功能。