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凋落物分解速率和养分元素释放对生态系统生产力产生重要的影响,同时也是森林地表层生物量和土壤养分含量的主要决定因素。在全球变化背景下,凋落物分解过程及调控机制是否受环境因素(温湿度)变化而导致碳释放的增多和生态系统养分循环格局改变尚不清楚。本研究结合海拔梯度的变化探讨影响凋落物分解过程的生物和菲生物因素,试验以热带和亚热带两个气候带常绿阔叶林为研究生境,采用不同网孔分解袋(2mm和0.5mm)在两个气候带森林的不同海拔梯度样地开展相关分解试验,并以空间代替时间的方法模拟气候变化探讨不同海拔梯度凋落物在同一海拔生境条件下的分解过程。研究的主要结果表明: 1.热带常绿阔叶林凋落物年分解率显著快于亚热带阔叶林,其中土壤动物群落对分解的贡献在热带明显高于亚热带。在热带常绿阔叶林(勐腊样地),凋落物年分解率平均为2.095,排除大中型土壤动物后,凋落物年分解率降为0.671,土壤动物群落对森林分解的贡献为67.98%;在亚热带常绿阔叶林(哀牢山样地),凋落物年分解率为0.542,排除大中型土壤动物后,凋落物年分解率降为0.444,土壤动物对森林凋落物分解的贡献为18.03%。 2.在亚热带常绿阔叶林同一海拔梯度生境,土壤动物对来自高海拔凋落物分解的影响显著高于对低海拔凋落物,如在海拔2000m样地,土壤动物对2000m海拔凋落物的贡献为4.53%,而对2400和2600m海拔凋落物的贡献分别为28.9%和33.7%,这种影响差异随海拔升高逐渐减小。此外,土壤动物对凋落物的影响作用在低海拔生境要显著高于高海拔生境,沿海拔梯度上升,土壤动物的贡献逐渐减少(2000m海拔生境中,土壤动物对分解的贡献为33.72%,在海拔2600m样地,其贡献仅为4.95%)。 3.在热带常绿阔叶林中,土壤动物在低海拔生境样地(800m)对来自高海拔凋落物(Litter1400m)分解的贡献(85.32%)高于低海拔凋落物(78-79%),但在高海拔生境样地中(1200-1400m),土壤动物对低海拔生境凋落物(Litter800m和1000m)的影响(72%,51%)显著高于高海拔生境凋落物(Litter1200m和1400m,40-32%);总体来看,随着海拔的上升,凋落物分解率下降,同时土壤动物的贡献也显著减少(海拔800m样地,土壤动物的平均贡献为80.05%;海拔1400m样地,土壤动物贡献为32.68%)。 4.在亚热带常绿阔叶林,土壤动物群落通过调节低质量凋落物(来自高海拔生境)的C,N含量和C/N比从而加快其分解速率,且这种调节作用与土壤动物功能群和活性有密切关系,而在海拔梯度上没有显著差异。在热带,土壤动物调控不同质量凋落物分解的机制有待进一步研究分析。 综上所述,本研究结果认为,在气候变暖的背景下,环境因素(温湿度)变化将可能在短时间内导致热带和亚热带常绿阔叶林高海拔土壤动物群落活性增强,从而加快生境凋落物分解的速率和C的释放。