模拟干旱和磷添加对热带低地雨林叶凋落物分解的影响

凋落物是植物生长发育过程中代谢的产物。是土壤有机质输入的重要途径。凋落物分解是生态系统养分循环的关键过程之一。在全球气候变化的背景下，热带地区干旱事件的频率和强度都在增加。同时，人们普遍认为热带地区受到磷（P）的限制。因此，有必要探讨干旱胁迫和土壤磷有效性对热带地区凋落物分解的影响，以及它们之间是否存在相互作用，这有助于了解干旱对凋落物分解的影响机制以及是否受土壤磷的调节。根据植物丰富度、固碳类型和叶片质量，以海南三亚甘什岭热带低地雨林中的四个树种（铁凌Hopea　exalata、白茶树Koilodepas　bainanense、黑叶谷木Memecylon　nigrescens和Acronychia　pedunculata、山油柑）的叶片凋落物为实验材料，2019年在该地区建立了模拟入渗降雨减少和磷（P）添加的双因素交互控制实验平台，包括干旱（d-50%渗透降雨）、磷添加（P+50kg P HM2a－1）、模拟干旱磷添加（DP-50%渗透降雨+50kg P HM2a－1）和控制（CK），4个处理随机分布在3个区域，即设3个重复。研究了常规试验处理对4个树种凋落物分解系数、碳氮动态变化的影响。结果表明不同树种的凋落物分解因基质质量不同而不同。模拟干旱处理可以抑制凋落物中C和N的损失，但对不同树种凋落物的抑制效果不同。这是因为干旱处理通过抑制土壤分解者的活动和减少凋落物的物理破碎来间接抑制凋落物的分解，并且由于高质量（高氮含量）的凋落物受微生物分解者的影响很大，因此，干旱对凋落物的分解有很大的抑制作用。施磷处理能促进凋落物中C的损失，抑制N的损失。原因是土壤中P含量的增加提高了微生物分解高C物质的能力，当土壤中P含量较高时，会间接抑制微生物通过分解凋落物获得养分，或促使微生物优先完成自身的生长和代谢需求，而不是合成分解凋落物所需的酶，从而减少了凋落物氮素的损失。模拟干旱与加磷处理有显著的互作效应，加磷处理减轻或逆转了干旱胁迫对凋落物分解的抑制作用。以上结果表明，不同基质质量的凋落物分解对干旱胁迫的响应不同。在凋落物分解过程中，磷的添加促进了碳的损失，抑制了氮的损失。此外，在热带低地雨林中，土壤磷有效性的变化可以调节干旱对凋落物分解的影响。