霍利霞,紅 梅,2,*,趙巴音那木拉,2,高海燕,葉 賀

1 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),呼和浩特 0100112 內(nèi)蒙古自治區(qū)土壤質(zhì)量與養(yǎng)分資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,呼和浩特 010011

近幾十年來,由于礦物燃料燃燒、含氮肥料的大量生產(chǎn)和使用以及畜牧業(yè)發(fā)展等原因,大氣氮沉降迅速增加[1]。大氣氮沉降導(dǎo)致陸地生態(tài)系統(tǒng)氮輸入量增加,影響?zhàn)B分的礦化與固定、微生物的分解作用和土壤呼吸等一系列生態(tài)過程,引起土壤微環(huán)境和土壤氮素有效性的改變,進(jìn)而作用于凋落物的分解[2]。有研究表明,短期之內(nèi)大氣氮沉降會(huì)促進(jìn)植物生產(chǎn)力,改變草原植物群落組成和結(jié)構(gòu),改變凋落物的化學(xué)組成,進(jìn)而影響凋落物的分解[3]。并且,多年來,受季風(fēng)氣候的影響,全球的降水格局也發(fā)生了很大的變化,極端降雨事件越來越多[4-5]。降雨量變化影響植物的生理代謝過程,導(dǎo)致凋落物化學(xué)物質(zhì)濃度發(fā)生變化,從而間接影響凋落物分解[6]。

凋落物是草地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,其分解過程也是生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和能量流動(dòng)的主要途徑,對(duì)土壤質(zhì)量保持和維持生產(chǎn)力具有重要作用。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于全球變化對(duì)凋落物分解的影響研究大多針對(duì)單一因素(模擬氮沉降、模擬增雨、模擬增溫等),而凋落物分解對(duì)所模擬情景的響應(yīng)結(jié)果也有很大不確定性。首先,關(guān)于氮沉降對(duì)凋落物分解的影響有不同的觀點(diǎn)。周世興等[7]研究發(fā)現(xiàn),氮沉降顯著抑制了常綠闊葉林凋落物的分解,抑制作用隨氮沉降量的增加而加強(qiáng)。魏子上等[8]研究發(fā)現(xiàn),氮沉降明顯降低了黃頂菊葉凋落物分解速率。文海燕等[9]研究發(fā)現(xiàn)模擬氮沉降對(duì)長(zhǎng)芒草和阿爾泰狗娃花凋落物分解影響不顯著。陳翔等[10]對(duì)興安落葉松林凋落物研究發(fā)現(xiàn),模擬氮沉降對(duì)凋落物分解有著促進(jìn)作用,但是隨著時(shí)間和氮沉降量的增加,促進(jìn)作用延緩甚至出現(xiàn)抑制作用。其次,模擬增雨對(duì)凋落物分解影響的研究表明,與自然降雨相比,減雨100%和50%均顯著降低華西雨屏區(qū)常綠闊葉林凋落物分解[11]。劉尉等[12]研究發(fā)現(xiàn),增加降雨促進(jìn)了干旱河谷區(qū)云南松人工林凋落物的分解,但促進(jìn)作用并不隨降雨量的增加而增強(qiáng)。Schnnr等[13]研究發(fā)現(xiàn)降雨抑制凋落物的分解。王新源等[14]研究發(fā)現(xiàn)降雨對(duì)凋落物分解無(wú)效應(yīng)。綜合分析表明,氮沉降和降雨變化是影響凋落物分解的重要環(huán)境因素,這些因子及其交互作用共同決定了凋落物分解的快慢[15],但是目前,關(guān)于氮沉降和降雨變化交互作用對(duì)內(nèi)蒙古短花針茅荒漠草原凋落物分解影響的研究,鮮有報(bào)道。鑒于此,本研究以短花針茅荒漠草原4種凋落物為研究對(duì)象,探討氮沉降和降雨變化對(duì)荒漠草原凋落物分解的影響,旨在為全球氣候變化背景下該荒漠草原區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能恢復(fù)、管理和利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市四子王旗王府一隊(duì)(41°47′N,111°53′E),海拔1450 m。該區(qū)域地處溫帶干旱、半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫為3.4℃,年平均降水量為280 mm,降水主要集中在6—9月,占全年降水總量的70%以上,而蒸發(fā)量是降雨量的7—10倍。研究區(qū)土壤為淡栗鈣土,土壤有機(jī)碳含量為9.02 g/kg,全氮含量為0.91 g/kg。地帶性植被為短花針茅荒漠草原,其中建群種為短花針茅(S.breviflora),優(yōu)勢(shì)種為冷蒿(A.frigida)和無(wú)芒隱子草(C.songorica)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2015年采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)法布設(shè)凋落物分解袋,主區(qū)為自然降雨(CK)、增雨30% (W)和減雨30%(R)3個(gè)水分處理。增雨試驗(yàn)分別在每年5—8月的1—3日進(jìn)行。通過對(duì)荒漠草原多年降雨量監(jiān)測(cè)制定模型預(yù)測(cè)未來降雨量增減極限,增加量為近5年5月(18.4%)、6月(17.0%)、7月(28.3%)、8月(36.3%)平均降水量的30%(63.73 mm),減雨試驗(yàn)通過減雨裝置減少當(dāng)?shù)啬昶骄邓康?0%(63.73 mm)。副區(qū)為0(N0)、30(N30)、50(N50)和100 kg hm-2a-1(N100)4個(gè)氮素(純氮)水平處理,氮處理強(qiáng)度和頻度參考國(guó)際上同類研究的處理方法。施氮處理按照施氮量換算成小區(qū)硝酸銨(NH4NO3)施用量,為能夠盡可能均勻施氮,在生長(zhǎng)季(5—9月)每月一次。將每個(gè)小區(qū)每次施用硝酸銨的量溶于30 L水中(在增雨處理之后),均勻噴灑在每個(gè)小區(qū)內(nèi),對(duì)照只噴灑清水,非生長(zhǎng)季(10月—翌年4月),將每月每個(gè)小區(qū)施氮量與風(fēng)干土(直徑<2 mm)按肥土比1∶10的比例充分混勻,在無(wú)風(fēng)時(shí)以模擬干沉降的方式直接撒施。試驗(yàn)共12個(gè)處理,4個(gè)重復(fù),每個(gè)小區(qū)面積為7 m×7 m=49 m2,各小區(qū)間設(shè)置2 m隔離帶。

1.3 凋落物的采集布置

根據(jù)試驗(yàn)樣地群落組成的物種優(yōu)勢(shì)度及其所代表的功能群,選擇多年生叢生禾草短花針茅(S.breviflora)和無(wú)芒隱子草(C.songorica),小半灌木冷蒿 (A.frigida)和木地膚(K.prostrata) 4 種代表性植物為研究對(duì)象。在生長(zhǎng)季結(jié)束收集新近凋落的凋落物,帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干。稱取10 g裝入孔徑為1 mm(允許中小型土壤動(dòng)物進(jìn)入),15 cm×25 cm的尼龍網(wǎng)袋中,并在袋內(nèi)放入刻有編碼的標(biāo)簽,做好記錄。2015年12月底分別將4種凋落物分解網(wǎng)袋平鋪在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)各小區(qū)土壤表層,并用鐵絲固定。

1.4 樣品采集及分析方法

于2016年7月、10月初回收樣品,在每個(gè)處理小區(qū)同一種樣品取回3袋,共取回凋落物分解袋1152袋。帶回實(shí)驗(yàn)室,清除凋落物表面附著的泥沙和其他雜質(zhì)。然后將取回的凋落物從分解網(wǎng)袋中轉(zhuǎn)移到信封中,置于烘箱,于70℃下烘48 h,稱重并記錄凋落物樣品的剩余干重。將凋落物樣品稱重后粉碎,用元素分析儀(elementar vario MACRO CUBE)進(jìn)行凋落物全C、全N及C/N分析測(cè)定。地上生物量每個(gè)小區(qū)進(jìn)行3次重復(fù),將0.5 m×0.5 m的樣方隨機(jī)放入小區(qū)內(nèi),采用收割法剪取植物地上部分裝入信封中,帶回實(shí)驗(yàn)室在65℃恒溫箱烘24 h稱干重。地下生物量的測(cè)定將地上生物量采集完畢后用直徑為7 cm的根鉆在樣方內(nèi)按0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm、30—40 cm和40—50 cm分層取土裝入網(wǎng)袋中,帶回實(shí)驗(yàn)室過篩清洗,用鑷子夾出死根和活根然后進(jìn)行清洗(不分種),然后放入65 ℃恒溫箱烘24 h稱干重。植被蓋度采用植物垂直投影估算法,植被密度用樣方法測(cè)定。

土壤動(dòng)物取樣時(shí),每個(gè)小區(qū)均設(shè)3個(gè)重復(fù)采樣點(diǎn)(S型取樣)。用環(huán)刀(高10 cm,直徑5 cm)由上至下分別從0—10 cm,10—20 cm,20—30 cm共3層土層依次取樣。中小型土壤動(dòng)物采用改良Tullgren漏斗分離提取。同時(shí),取0—30 cm的混合土壤樣品1 kg,作為土壤理化性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)試。土壤含水量采用烘干稱重法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-容量法測(cè)定[16]。土壤微生物碳氮用氯仿熏蒸培養(yǎng)法測(cè)定[17]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

凋落物干物質(zhì)質(zhì)量殘留率計(jì)算公式：

MR%=Mt/M0×100%；

式中,Mt為凋落物在t時(shí)刻的質(zhì)量(g),M0為初始質(zhì)量(g)。

用Excel 2007整理數(shù)據(jù)、作圖,相關(guān)分析和方差分析用SAS 9.2軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮沉降和降雨變化對(duì)4種凋落物干物質(zhì)殘留率的影響

由圖1可知,隨著時(shí)間變化,凋落物干物質(zhì)殘留率呈逐漸降低趨勢(shì)。經(jīng)過270 d的分解,短花針茅干物質(zhì)殘留率為69.95%—78.67%,冷蒿為68.89%—79.89%,木地膚為64.68%—79.23%,無(wú)芒隱子草為66.89%—79.38%。各處理下4種凋落物干物質(zhì)殘留率有顯著差異(P<0.05),整體上表現(xiàn)為短花針茅>冷蒿>無(wú)芒隱子草>木地膚。同一分解時(shí)間同一水分處理,短花針茅和冷蒿隨著施氮水平的增加,CK×N和R×N處理干物質(zhì)殘留率先降低后增加,在N50水平下殘留率最小且與N0有顯著差異(P<0.05)；W×N處理干物質(zhì)殘留率逐漸降低,N50、N100與N0有顯著差異(P<0.05)。木地膚和無(wú)芒隱子草隨著施氮水平的增加,CK×N處理干物質(zhì)殘留率先降低后增加,N50水平與N0有顯著差異(P<0.05)；W×N和R×N處理干物質(zhì)殘留率逐漸降低,W×N處理N50、N100與N0有顯著差異(P<0.05),R×N處理N100與N0有顯著差異(P<0.05),表明氮沉降不同程度促進(jìn)凋落物的分解。同一分解時(shí)間同一施氮水平,4種凋落物殘留率均為R×N>CK×N>W×N,N50、N100水平4種凋落物W×N和R×N與CK×N處理均有顯著差異(P<0.05),表明增雨促進(jìn)凋落物分解,減雨抑制凋落物分解。

圖1 氮沉降和降雨變化對(duì)凋落物干物質(zhì)殘留率的影響Fig.1 Effects of increased nitrogen deposition and changing rainfall pattern on litter dry biomass remaining不同大寫字母表示同一氮素水平不同物種之間的顯著差異(P<0.05);不同小寫字母表示同一物種不同氮素水平的顯著差異(P<0.05);CK-N0:對(duì)照-不施氮,Control-no nitrogen application;CK-N30:對(duì)照-施氮30 kg hm-2 a-1,Control-nitrogen application 30 kg hm-2 a-1;CK-N50:對(duì)照-施氮50 kg hm-2 a-1,Control-nitrogen application 50 kg hm-2 a-1;CK-N100:對(duì)照-施氮100 kg hm-2 a-1,Control-nitrogen application 100 kg hm-2 a-1;W-N0:增雨-不施氮,Rain enhancement-no nitrogen application;W-N30:增雨-施氮30 kg hm-2 a-1,Rain enhancement-nitrogen application 30 kg hm-2 a-1;W-N50:增雨-施氮50 kg hm-2 a-1,Rain enhancement-nitrogen application 50 kg hm-2 a-1;W-N100:增雨-施氮100 kg hm-2 a-1,Rain enhancement-nitrogen application 100 kg hm-2 a-1;R-N0:減雨-不施氮,Rain reduction-no nitrogen application;R-N30:減雨-施氮30 kg hm-2 a-1,Rain reduction-nitrogen application 30 kg hm-2 a-1;R-N50:減雨-施氮50 kg hm-2 a-1,Rain reduction-nitrogen application 50 kg hm-2 a-1;R-N100:減雨-施氮100 kg hm-2 a-1,Rain reduction-nitrogen application 100 kg hm-2 a-1

由表1可知,氮沉降和降雨對(duì)短花針茅和冷蒿凋落物分解速率產(chǎn)生顯著影響(P<0.05),其交互作用不顯著(P>0.05)。氮沉降和降雨以及交互作用均對(duì)無(wú)芒隱子草和木地膚凋落物分解速率產(chǎn)生顯著影響(P<0.05)。

表1 凋落物質(zhì)量損失重復(fù)雙因素方差分析

Sig.<0.05有顯著影響；Sig.<0.01有極顯著影響

2.2 氮沉降和降雨變化對(duì)土壤微生物量碳氮的影響

由表2可知,CK×N、R×N和W×N處理下土壤微生物量碳的含量為 195.93—236.56 mg/kg、194.63—221.78 mg/kg和206.26—259.63 mg/kg,同一分解時(shí)間同一水分處理下,CK×N和R×N處理下,N50與其他處理有顯著差異(P<0.05),W×N處理下N100與其他處理有顯著差異(P<0.05)。土壤微生物量氮含量為 23.44—27.97 mg/kg、25.81—28.65 mg/kg和26.47—30.56 mg/kg,CK×N處理下N50與其他處理有顯著差異(P<0.05),W×N處理下N50、N100與其他處理有顯著差異(P<0.05)。同一分解時(shí)間同一施氮水平,土壤微生物碳氮含量為W×N>CK×N>R×N,說明水分添加提高了土壤微生物碳氮含量,而水氮交互作用下顯著提高土壤微生物量碳氮含量。

2.3 凋落物分解速率與生物及非生物因子的關(guān)系

由表3所示,4種凋落物與土壤微生物量碳氮呈正相關(guān)性,其中冷蒿、無(wú)芒隱子草、木地膚與微生物碳呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；冷蒿、木地膚、短花針茅與微生物氮呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；木地膚和短花針茅與土壤含水量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；冷蒿、木地膚、短花針茅與地上生物量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。

表2 氮沉降和降雨變化對(duì)土壤微生物量碳氮含量的影響

Table 2 Effects of increased nitrogen deposition and changing rainfall pattern on the content of soil microbial biomass carbon and nitrogen

處理Treatment土壤微生物量碳SMBCSoil microbial biomass carbon/(mg/kg)土壤微生物量氮SMBNSoil microbial biomass nitrogen/(mg/kg)處理Treatment土壤微生物量碳SMBCSoil microbial biomass carbon/(mg/kg)土壤微生物量氮SMBNSoil microbial biomass nitrogen/(mg/kg)CK-N0228.37±4.69Ba25.67±0.17AaR-N50221.78±8.24Aa27.52±0.19AbCK-N30231.52±7.48Bb26.45±0.19AaR-N100194.63±4.82Bb28.65±0.33AbCK-N50236.56±2.18Aa23.44±0.35BcW-N0238.92±0.56Ba26.47±0.23BaCK-N100195.93±13.06Bb27.97±0.58AbW-N30239.22±3.16Ba27.9±0.49BaR-N0204.46±2.52Ba25.81±0.36AaW-N50259.63±7.30Ba29.67±0.23AaR-N30220.71±4.79Bb26.7±0.19AaW-N100206.26±7.30Aa30.56±0.22Aa

不同大寫字母表示同一水分處理不同氮素水平的差異顯著性(P<0.05)；不同小寫字母表示同一氮素水平不同水分處理的差異顯著性(P<0.05); CK-N0:對(duì)照-不施氮,Control-no nitrogen application;CK-N30:對(duì)照-施氮30 kg hm-2a-1,Control-nitrogen application 30 kg hm-2a-1;CK-N50:對(duì)照-施氮50 kg hm-2a-1,Control-nitrogen application 50 kg hm-2a-1;CK-N100:對(duì)照-施氮100 kg hm-2a-1,Control-nitrogen application 100 kg hm-2a-1;W-N0:增雨-不施氮,Rain enhancement-no nitrogen application;W-N30:增雨-施氮30 kg hm-2a-1,Rain enhancement-nitrogen application 30 kg hm-2a-1;W-N50:增雨-施氮50 kg hm-2a-1,Rain enhancement-nitrogen application 50 kg hm-2a-1;W-N100:增雨-施氮100 kg hm-2a-1,Rain enhancement-nitrogen application 100 kg hm-2a-1;R-N0:減雨-不施氮,Rain reduction-no nitrogen application;R-N30:減雨-施氮30 kg hm-2a-1,Rain reduction-nitrogen application 30 kg hm-2a-1;R-N50:減雨-施氮50 kg hm-2a-1,Rain reduction-nitrogen application 50 kg hm-2a-1;R-N100:減雨-施氮100 kg hm-2a-1,Rain reduction-nitrogen application 100 kg hm-2a-1

表3 凋落物分解速率與生物及非生物因子間的相關(guān)系數(shù)

*表示相關(guān)性在P<0.05水平顯著,**表示相關(guān)性在P<0.01水平顯著

3 討論

3.1 氮沉降和降雨變化對(duì)凋落物分解的影響

本研究發(fā)現(xiàn),凋落物經(jīng)過270 d的分解后,短花針茅、冷蒿、木地膚、無(wú)芒隱子草干物質(zhì)殘留率分別為69.95%—78.67%、 68.89%—79.89% 、64.68%—79.23%、66.89%—79.38%,各處理下4種凋落物干物質(zhì)殘留率有顯著差異(P<0.05),整體上為短花針茅>冷蒿>無(wú)芒隱子草>木地膚,分解速率為木地膚>無(wú)芒隱子草>冷蒿>短花針茅。這是由于不同凋落物因自身的生態(tài)學(xué)特性和凋落物的性質(zhì)不同對(duì)氮沉降和降雨變化的響應(yīng)不同[18]；土壤動(dòng)物及微生物對(duì)不同物種凋落物影響不同所以分解速率不同[19]。

研究發(fā)現(xiàn),同一分解時(shí)間同一水分處理下,氮沉降不同程度促進(jìn)凋落物的分解,短花針茅和冷蒿在CK×N和R×N處理下促進(jìn)作用隨氮沉降量的增加先增強(qiáng)后減弱,W×N處理促進(jìn)作用隨氮沉降量的增加而增強(qiáng)；木地膚和無(wú)芒隱子草在CK×N處理下促進(jìn)作用隨氮沉降量的增加先增強(qiáng)后減弱,W×N和R×N處理促進(jìn)作用隨氮沉降量的增加而增強(qiáng)。目前認(rèn)為氮沉降促進(jìn)凋落物分解的原因有：1)氮沉降改變凋落物氮含量,提高凋落物基質(zhì)質(zhì)量促進(jìn)凋落物分解[20]；2)氮輸入的增加促進(jìn)了凋落物CO2和NO2呼吸過程,促進(jìn)了凋落物的分解；3)凋落物屬于普遍氮缺乏型,外源氮輸入滿足了微生物對(duì)氮的需求,微生物系統(tǒng)發(fā)生改變,因而加速了凋落物分解過程[21]。但并非所有的研究結(jié)果都一致,韓雪、莫江明等[22- 23]研究認(rèn)為氮沉降抑制凋落物分解。而陳翔等[10]研究模擬氮沉降對(duì)興安落葉松林凋落物分解的影響發(fā)現(xiàn),低氮會(huì)促進(jìn)凋落物的分解,高氮?jiǎng)t會(huì)抑制凋落物的分解,這可能與凋落物物種、研究環(huán)境、凋落物基質(zhì)質(zhì)量有關(guān)。

同一分解時(shí)間同一施氮水平,增雨促進(jìn)凋落物分解,減雨抑制凋落物分解,這是因?yàn)樵鲇晏岣吡送寥篮偷蚵湮飳娱g的含水率,總體上改善了微生物的生存環(huán)境,增強(qiáng)了微生物的代謝能力,進(jìn)而促進(jìn)了凋落物分解[24],這與黃強(qiáng)等[11]研究相似。Sternberger等[25]研究表明,雨季增加降雨沒有影響凋落物分解,非雨季增加降雨卻顯著影響了其分解。可見,由于季節(jié)氣候、地理環(huán)境、時(shí)間等的不同,降雨對(duì)凋落物分解的影響不同。

氮沉降和降雨交互作用下,W-N100凋落物分解最快,說明水氮交互作用下,氮輸入對(duì)缺水有一定的補(bǔ)償作用,一定程度能夠減輕缺水帶來的影響,而水分更好的激發(fā)了氮素的肥力,水分促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)及氮素利用率,進(jìn)而促進(jìn)了枯落物的分解。由圖1、表1所示,氮沉降和降雨交互作用對(duì)短花針茅和冷蒿凋落物分解速率影響不顯著(P>0.05),對(duì)無(wú)芒隱子草和木地膚產(chǎn)生顯著影響(P<0.05)。不同物種凋落物對(duì)水氮交互作用響應(yīng)不同,這可能是凋落物的組成成分、凋落物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同所導(dǎo)致,其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。綜合分析表明,單一水分或氮素的添加均促進(jìn)凋落物分解,而水氮交互作用下,水分的添加對(duì)氮素肥效的釋放有積極的影響,顯著促進(jìn)凋落物分解。可見,外源養(yǎng)分元素的增加,改變了微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素之間的平衡和微生物的生長(zhǎng)環(huán)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進(jìn)凋落物的分解,增加養(yǎng)分歸還量,有利于荒漠草原土壤肥力的改善和荒漠草原的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 生物與非生物因子對(duì)凋落物分解速率的影響

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),單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為顯著。木地膚和短花針茅與土壤含水量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。有研究表明,植物凋落物分解速率與土壤含水量呈正相關(guān)關(guān)系[26]。土壤含水量通過影響植被組成、凋落物質(zhì)量及土壤微生物而間接影響凋落物分解[27]。土壤水分增加顯著提高了半干旱草地生態(tài)系統(tǒng)的地上凈初級(jí)生產(chǎn)力,土壤微生物生物量碳和氮分別增加70%和80%[28],促進(jìn)凋落物分解。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)冷蒿、木地膚、短花針茅與地上生物量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),因?yàn)榻涤暧行Т龠M(jìn)了區(qū)域內(nèi)植被的生產(chǎn)效率,大幅增加了地上生物量,為凋落物的形成提供足夠的物質(zhì)來源,間接地提高了凋落物的周轉(zhuǎn)速率[29],進(jìn)而促進(jìn)凋落物的分解。4種凋落物與土壤微生物碳氮呈正相關(guān),其中冷蒿、無(wú)芒隱子草、木地膚與微生物碳呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),冷蒿、木地膚、短花針茅與微生物氮呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。土壤微生物碳氮反應(yīng)土壤中微生物活性基本營(yíng)養(yǎng)環(huán)境的滿足程度,微生物活性增強(qiáng)有利于凋落物的分解。由于大氣氮沉降和降水變化的全球性和長(zhǎng)期性,其對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)的影響必然是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜的過程．在氮沉降持續(xù)增加和降水格局的背景下,荒漠草原凋落物分解是如何變化的,仍需進(jìn)行長(zhǎng)期研究。

4 結(jié)論

通過以上分析和討論得出以下結(jié)論：4種凋落物分解速率為木地膚>無(wú)芒隱子草>冷蒿>短花針茅；同一分解時(shí)間同一水分處理下,氮沉降不同程度促進(jìn)凋落物的分解；同一分解時(shí)間同一施氮水平,增雨促進(jìn)凋落物分解,減雨抑制凋落物分解；而水氮交互作用下,水分的添加對(duì)氮素肥效的釋放有積極的影響,顯著促進(jìn)了凋落物的分解,提高土壤微生物量碳氮含量,增加養(yǎng)分歸還量。