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(1)氮可利用性變化對(duì)濕地植物凋落物分解及溫度敏感性的影響

    開展了外源氮和內(nèi)源氮有效性對(duì)沼澤濕地植物凋落物分解的影響。首先,采用野外原位氮添加試驗(yàn)探討了氮富集對(duì)植物凋落物質(zhì)量及其分解速率的影響,發(fā)現(xiàn)氮添加提高了植物凋落物的氮含量,降低了碳氮比,促進(jìn)了植物凋落物的質(zhì)量損失和氮素釋放速率。同時(shí),采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)研究了外源氮有效性對(duì)植物凋落物分解的影響,發(fā)現(xiàn)在淹水和非淹水條件下氮添加均促進(jìn)了植物凋落物分解。

    選取三江平原潛育沼澤主要植物毛苔草和小葉章葉片凋落物,開展了氮添加、溫度和物種混合比例對(duì)植物凋落物分解的影響,發(fā)現(xiàn)氮添加對(duì)植物凋落物分解的影響隨著溫度的變化而變化,在低溫(5℃)和中溫(15℃)條件下抑制植物凋落物分解,在高溫條件下促進(jìn)植物凋落物分解。植物凋落物分解的溫度敏感性在5-15℃間高于15-25℃。氮添加在5-15℃間降低了植物凋落物分解的溫度敏感性,而在15-25℃提高了溫度敏感性。而且,氮添加改變了植物凋落物混合分解的交互作用。

(2)不同凍土環(huán)境沼澤濕地植物根系生產(chǎn)與周轉(zhuǎn)及養(yǎng)分有效性變化對(duì)細(xì)根分解的影響

     選取大興安嶺北部連續(xù)多年凍土區(qū)和小興安嶺不連續(xù)多年凍土區(qū)典型泥炭沼澤開展了植物細(xì)根生產(chǎn)量和周轉(zhuǎn)率的研究,發(fā)現(xiàn)在0-10和10-20 cm土壤深度,不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物細(xì)根產(chǎn)量比連續(xù)多年凍土區(qū)分別高出36%和39%,而細(xì)根總長度則分別高出18%和22%。與連續(xù)多年凍土區(qū)相比,不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物各根序細(xì)根生物量和總長度均增加。而且,不連續(xù)多年凍土區(qū)植物細(xì)根周轉(zhuǎn)率均高于連續(xù)多年凍土區(qū)。在0-10和10-20 cm土壤深度,連續(xù)多年凍土區(qū)泥炭沼澤細(xì)根周轉(zhuǎn)率分別為0.47和0.34 yr-1,而不連續(xù)多年凍土區(qū)泥炭沼澤則分別為0.51和0.37 yr-1。

在0-10和10-20 cm土壤深度,連續(xù)多年凍土區(qū)和不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物各級(jí)根平均長度均沒有差異。在0-10 cm深度,不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物1級(jí)和2級(jí)根直徑比連續(xù)多年凍土區(qū)分別高出12%和15%,而3-5級(jí)根沒有差異。在10-20 cm深度,不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物1-3級(jí)根直徑比連續(xù)多年凍土區(qū)分別高出11%、14%和23%,而4-5級(jí)根則沒有差異。

    在0-10和10-20 cm土壤深度,連續(xù)多年凍土區(qū)和不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物各級(jí)根全碳含量均沒有顯著差異。在0-10cm土壤深度,不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物1級(jí)和2級(jí)根氮含量比連續(xù)多年凍土區(qū)分別高7%和9%,而3-5級(jí)根不存在差異。在10-20 cm土壤深度,不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物1-3級(jí)根氮含量比連續(xù)多年凍土區(qū)分別高6%、6%和11%,而4-5級(jí)根則不存在差異。在0-10和10-20 cm土壤深度,不連續(xù)多年凍土區(qū)沼澤濕地植物1-5級(jí)根非結(jié)構(gòu)性碳含量均高于連續(xù)多年凍土區(qū)。

    選取三江平原小葉章沼澤濕地,開展了養(yǎng)分(氮和磷)有效性變化對(duì)細(xì)根分解的影響,發(fā)現(xiàn)在15°C和25°C條件下養(yǎng)分有效性變化對(duì)細(xì)根分解的影響基本一致。高氮輸入提高了細(xì)根的分解速率,而磷輸入沒有促進(jìn)細(xì)根分解,甚至降低其分解速率。而且,氮和磷輸入對(duì)植物細(xì)根分解產(chǎn)生顯著的交互作用。在低氮輸入以及氮磷同時(shí)輸入的條件下,植物細(xì)根分解的溫度敏感性降低。