土壤碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中容積大、物質(zhì)流動活性低的儲藏碳庫，在移除大氣CO2方面具有較大的潛力和較好的效力。凋落物分解和細(xì)根周轉(zhuǎn)是土壤碳輸入的兩個主要途徑，對于維持土壤碳庫儲量具有不可替代的作用和地位。施氮處理或氮沉降通過改變凋落物質(zhì)量或改變立地環(huán)境因子直接或間接影響凋落物和細(xì)根分解。 本文采用分解袋法，針對高寒窄葉鮮卑花(sibiraea angustata)灌叢的凋落物和細(xì)根分解過程，開展控制實驗和氮添加實驗，定量研究凋落物分解和細(xì)根分解途徑的土壤碳輸入及其對施氮處理的響應(yīng)，旨在為評估全球變化背景下高寒陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫的碳吸存現(xiàn)狀和潛力提供參考。研究結(jié)果如下： 1.試驗進行半年后，初始質(zhì)量為5g的凋落物的殘留量為4.25±0.33g，失重率為15.00±6.56%；初始質(zhì)量為2g的細(xì)根的殘留量為1.71±0.11g，失重率為14.30±5.40%。試驗進行1年后凋落物的殘留量為2.33±0.43g，失重率為53.50±8.63%；細(xì)根的殘留量為1.30±0.09g，失重率為34.98±4.26%。結(jié)果表明，試驗的前半年，凋落物和細(xì)根的分解速率相近；而試驗的后半年，凋落物分解比細(xì)根分解快。 2.利用指數(shù)衰減模型，對凋落物殘留率與時間的關(guān)系、細(xì)根殘留率與時間的關(guān)系進行擬合，得到試驗時段的凋落物和細(xì)根的平均分解系數(shù)分別為-0.60t-1+1.45、-0.06t-1+0.52，都是一個隨時間變化的量。試驗第一年的凋落物和細(xì)根的平均分解系數(shù)分別為0.85、0.46。從（相同分解時間的）分解系數(shù)可以看出，凋落物分解比細(xì)根分解快。 3.試驗進行一年后，N0、N2、N5、N10處理凋落物失重率分別為53.50%、53.83%、63.00%和69.02%，不同處理之間無顯著差異；N0、N2、N5、N10處理細(xì)根失重率分別為34.98%、35.87%、37.98%和39.02%，不同處理之間也無顯著差異。試驗第一年，N0、N2、N5、N10處理凋落物分解系數(shù)分別為0.85、0.75、0.94和1.08；分解50%初始質(zhì)量所需的時間分別為326天、346天、308天、291天；分解95%初始質(zhì)量所需的時間分別為906天、1117天、843天、729天。N0、N2、N5、N10處理細(xì)根分解系數(shù)分別為0.46、0.41、0.49和0.50；分解50%初始質(zhì)量所需的時間分別為529天、576天、502天、489天；分解95%初始質(zhì)量所需的時間分別為2145天、2291天、2059天、1963天。結(jié)果表明，N5和N10處理促進凋落物和細(xì)根分解，而N2處理對凋落物和細(xì)根分解有一定的抑制作用，但不同處理之間的差異不顯著。 4.試驗進行半年后，N0、N2、N5、N10處理單位質(zhì)量凋落物的土壤碳輸入量分別為0.05±0.02g·g-1、0.07±0.02g·g-1、0.06±0.02g·g-1、0.05±0.02g·g-1；單位質(zhì)量細(xì)根的土壤碳輸入量分別為0.08±0.03g·g-1、0.11±0.03g·g-1、0.10±0.05g·g-1、0.08±0.03g·g-1。試驗進行一年后，N0、N2、N5、N10處理的單位質(zhì)量凋落物的土壤碳輸入量分別為0.18±0.03g·g-1、0.18±0.03g·g-1、0.21±0.05g·g-1、0.23±0.06g·g-1。單位質(zhì)量細(xì)根的土壤碳輸入量分別為0.20±0.02g·g-1、0.21±0.04g·g-1、0.22±0.02g·g-1、0.23±0.04g·g-1。結(jié)果表明，試驗的前半年，單位質(zhì)量凋落物土壤碳輸入量小于單位質(zhì)量細(xì)根土壤碳輸入量；試驗期間，單位質(zhì)量凋落物土壤碳輸入量與單位質(zhì)量細(xì)根土壤碳輸入量相當(dāng)。 綜合分析表明，凋落物分解和細(xì)根分解的分解速率在非生長季因受到低溫的影響，分解較慢；在生長季，隨著溫度的上升，分解速率增加。因凋落物含有比細(xì)根更多的水溶性物質(zhì)和易分解的碳水化合物，含有比細(xì)根更少的木質(zhì)素、纖維素等難分解物質(zhì)，凋落物分解50%初始質(zhì)量和分解95%初始質(zhì)量所需的時間短于細(xì)根分解50%初始質(zhì)量和分解95%初始質(zhì)量所需的時間。N5和N10處理在一定程度上促進凋落物和細(xì)根的分解，而N2處理抑制凋落物和細(xì)根的分解，但彼此之間差異不顯著，故認(rèn)為施氮處理（模擬氮沉降）對凋落物分解和細(xì)根分解無直接影響。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S714

【參考文獻】

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本文編號：2824035