综述:林下植被与气候变化对森林凋落物分解的影响及其对植物和土壤管理的启示

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Plant and Soil 3.9

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  (推荐语)本综述系统阐释了林下植被(灌木、藤本、草本等)通过调控微气候(温度/湿度/辐射)、提升凋落物质量与多样性、改变土壤生物群落(微生物/fauna)等途径影响森林凋落物分解,并揭示其与气候变化因子(CO2升高/增温/氮沉降等)的非加性互作效应,为气候变局下的森林可持续管理提供新视角。

  

Abstract

森林凋落物分解是连接植物与土壤碳-养分循环的核心过程。林下植被(understory vegetation)与气候变化(climate change)作为森林环境的两大塑造者,通过复杂机制共同调控这一过程。

Background

凋落物分解速率直接决定森林生态系统碳汇功能,其过程受生物因素(如凋落物化学性质、分解者群落)和非生物因素(如温湿度)双重调控。林下植被覆盖度变化与全球气候变化(如大气CO2浓度升高、降水格局改变)的协同效应,使得分解过程预测更具挑战性。

Scope

本文整合了灌木(shrubs)、蕨类(ferns)、苔藓(mosses)等林下植被对凋落物分解的三重作用机制:①物理屏障作用:通过冠层截留改变地表太阳辐射(solar radiation)和水分渗透;②化学混合效应:高氮含量草本凋落物可加速邻近低质量凋落物的分解;③生物调节功能:增加跳虫(collembola)和担子菌(basidiomycetes)等关键分解者的丰度。

Results

微气候调控:林下植被使地表温度波动降低40%,湿度提升15%,显著延缓干旱胁迫下的凋落物矿化。多样性效应:混合凋落物的分解速率比单一凋落物高22%,源于木质素(lignin)降解菌与纤维素(cellulose)分解菌的协同作用。气候反馈:在氮沉降(N deposition)场景下,林下苔藓通过离子交换降低土壤酸化,缓冲了氮素对白腐真菌(white-rot fungi)的抑制作用。

Conclusion

林下植被作为"生物缓冲器",既能放大增温对分解的促进作用(+17%速率),又能抵消极端降水引发的淋溶损失。这种非线性互作(non-additive effect)提示,未来森林管理需将林下植被调控纳入碳汇模型,并开发基于功能群(functional groups)匹配的植被配置策略。

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