降水变化和氮沉降影响森林叶根凋落物分解研究进展

谭向平,申卫军

中国科学院华南植物园退化生态系统恢复与管理重点实验室,广州 510650

自工业革命以来,化石燃料的大量燃烧和化学肥料的过度使用等人类活动导致了明显的全球环境变化。IPCC的报告指出全球降水格局已经发生明显变化,未来极端降水事件(如干旱和强降水)趋于频繁,将会加剧部分地区的干旱程度或引发洪涝灾害[1]。同时,大气氮(N)沉降量的急剧增加也已导致了一系列的环境问题,如加速土壤酸化和森林衰退、减少生物多样性等[2]。预计到2050年,全球氮沉降量将增加至200 Tg N/a,是20世纪90年代的两倍[2]。诸多研究表明全球环境变化会直接和间接地影响陆地生态系统的结构和功能,从而对水资源、生态系统服务功能和社会经济发展等产生深刻的影响[3]。因此,深入理解森林生态系统的关键生态过程对全球环境变化的响应和适应机制,成为当前最为关注的前沿性重大科学问题之一[4]。

在森林生态系统中,90%以上的植物净初级生产量通过凋落物(枯枝落叶、繁殖器官、枯死的树根等)的形式返回地表,其在维持森林生态系统初级生产力、净碳储量、物质循环等方面起着十分重要的作用[5]。凋落物分解是森林生态系统中极为关键的生态过程之一,一方面凋落物分解释放的CO2是全球碳循环的重要组成部分[6]；另一方面凋落物分解产物也是土壤有机质的主要来源[7]。因此,研究凋落物分解及其对环境变化的响应对了解森林生态系统碳循环具有重要的现实意义。……