大气N沉降对凋落物分解过程中非叠加效应的影响

凋落物分解的非叠加效应(nonadditive effect)是指某种凋落物与其他种类凋落物混合后，其分解过程与未混合相比发生显著改变；氮沉降可显著影响凋落物的分解过程。本项研究以长白山天然杨桦次生林为研究对象，在50kgN/(haoyear)、25kgN/(haoyear)和对照条件下，研究3种优势树种- - 山杨、白桦和水曲柳叶凋落物独自分解和混合分解时养分元素释放和可溶性糖、缩合丹宁、总酚、纤维素及木质素损失的变化规律，结合单一种类叶凋落物和各类混合凋落物上微生物活性在不同氮沉降水平上的差异，揭示凋落物分解的非叠加效应对氮沉降的响应机理。为科学预测大气氮沉降增加条件下凋落物分解过程的变化趋势提供理论依据。

依照计划书的要求开展为期3年研究工作，基本完成各项研究任务。在天然白桦山杨混交林内对白桦、红松、山杨和水曲柳四种叶片进行单独分解和各种混合分解实验。叶凋落物类型包括四种叶凋落物和9种混合叶片凋落物，共计13种。分解实验进行700天，取样4次。测定了13种叶凋落物在分解实验过程中灰分含量，C、N、木质素浓度，以及上述指标在两种施氮处理条件下的变化。测定四种叶片和四种叶片混合物上纤维素酶和漆酶活性及其在两种施氮处理下的变化。.研究了分解的非叠加效应对叶凋落物干物质分解率、N素释放率和木质素分解率的影响方式，以及非叠加效应对施氮处理的响应。对比研究混合叶凋落物与单一一种叶凋落物上纤维素酶和漆酶活性及其对施氮的响应。主要结论如下：.1..非叠加效应显著影响叶凋落物干物质分解率、N素释放率和木质素分解率，导致四种叶片在混合叶中的分解过程发生改变；叶片干物质分解率、N素释放率和木质素分解率变化与混合凋落物的种类数和叶片的基质质量无关。但是，含有水曲柳叶片的混合物中所有叶片的干物质和木质素分解率均显著高于其单独分解的分解率，说明非叠加效应主要受关键凋落物所控制。不同种类叶片对非叠加效应的响应存在显著差异。.2..施氮显著提高叶片N浓度，抑制其释放，并使非叠加效应对干物质和木质素分解率、N素释放率的影响发生显著变化，但是施氮量大小与非叠加效应强弱无关。.3..四种叶片混合物中纤维素酶活性高于单一叶片，而漆酶活性表现为红松针叶最大。施氮量的不同对两种酶活性影响显著。 .4..四种叶片混合物中高的纤维酶活性对应高的干物质和木质素分解率，说明酶活性变化是非叠加效应形成的重要原因。