降雨氮沉降以及枯落物添加对典型草原羊草化学计量特征的影响(2)
3.1 不同处理对土壤养分情况带来的影响和可能因素 …8
3.2 不同处理对鲜叶养分情况带来的影响和可能因素 …9
3.3 不同处理对枯叶养分情况带来的影响和可能因素 …9
4结论 …10
致谢 …10
参考文献11
降雨、氮沉降和枯落物添加对典型草原羊草化学计量特征的影响
生态化学计量学在探究生态系统能量平衡和多种化学元素平衡关系中起到了重要的作用，是研究土壤-植物相互作用以及元素循环的重要手段[1]。叶片的化学计量特征主要受土壤养分和水分的影响[2,3]。
随着全球气候变暖，降水增加，一方面土壤水分受降水直接影响而上升，另一方面由于氮磷的矿化以及微生物的活动加快，促进了土壤有效水分释放和植物根系的吸收，从而间接提高了土壤速效养分，但降水带来的淋溶作用又会降低土壤有效养分[4,5]。另外土壤呼吸作用也受降水变化影响，土壤呼吸作用是土壤有机碳输出的主要途径，也是生态系统碳循环的重要环节之一，随着降雨强度增加和频率的降低，土壤呼吸异变性增大，有机碳的输出受影响，会进一步影响生态系统的碳循环[6]，这对于土壤养分以及化学计量特征将会产生重大影响。
氮沉降对于土壤的影响也不可忽视。近年来，由于人为活动例如矿物燃料燃烧、含氮化物的生产和施用以及人口增长和畜牧业发展等原因，人类向大气中氮的排放增加。同时，为了粮食的稳产和增产，我国对氮肥料的消耗也高居世界首位（每年我国的N肥料使用量高达24 Tg，约占世界N肥料总量的三分之一），因此我国逐渐成为N沉降最为严重的地区之一。这些因素共同作用下导致土壤的氮输入增加，在增加了土壤中的速效氮、速效锰（Mn）和速效铝（Al）[7]的同时降低了土壤中的速效钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）。土壤是陆地生态系统的碳库，因为全球约3/4的陆地碳存储于土壤中，N沉降不利于土壤中腐殖质的分解，而腐殖质的分解可以提高土壤中的碳储量，这个过程对土壤的碳氮磷比以及土壤和叶片的化学计量特征都产生了影响。另外，全球温室效应也会影响到氮在土壤和植物体内化学计量特征的作用。
草地作为世界上分布最为广泛的陆地生态系统之一，面积占到全球天然植被面积的32%，对气候变化的反馈起着重要的作用。而枯落物又是草地生态系统中的重要组成部分，在陆地生态系统中，90%以上地上部分的净生产量是通过枯落物的方式返回地表。枯落物既是分解者物质和能量的主要来源，又是将生产者和消费者两个环节联系起来的主要媒介，其主要的生态意义在于通过分解死去的有机体将其营养元素归还给土壤，完成生态系统内营养元素的物质循环[8,9]。另外，随着大气CO2浓度上升和全球变暖，土壤养分和水分增加会导致植物生产力提高，枯落物的产量也因此增加。枯落物的质量增加反馈到土壤养分，会更有助于保持土壤水分[9,11]。枯落物以土壤养分循环的方式，对气候变化的反馈调节起到了重大的作用。
氮沉降、降水和枯落物增加这三个因素对土壤和叶片化学计量特征作用是相互影响的。在氮沉降增加的情况下，短期之内会提高植物产量，改变草原植物群落组成和结构，并对土壤酶活力产生影响，这些都会使得枯落物的化学组成发生改变，进而影响枯落物的分解和后期土壤养分；降水增加产生的淋溶作用会直接影响土壤养分和碳循环，同时这二者在枯落叶的分解过程也起到了重大作用，而枯落叶的分解是影响土壤养分循环与化学计量特征变化的主要因素之一。因此，面对全球气候变化和人类频繁活动给环境带来的影响，我们需要通过实验来探究这三个因素对于土壤和叶片化学计量特征的共同作用，了解其相互影响方式。