不同的凋落物特性决定了凋落物质量损失和养分释放对氮沉降的不同响应，这种差异体现在分解过程的早期和后期阶段

《Forest Ecology and Management》：Different litter traits control divergent responses of litter mass loss and nutrient release to nitrogen deposition during early and late decomposition periods

氮添加通过改变凋落物物理化学特性调控亚热带森林不同功能类型植物落叶分解动态，发现氮添加在0.5年加速凋落物质量损失和氮、钙、镁释放，而2年延缓质量损失及氮、磷、钾释放，响应差异受植物功能类型（落叶型>常绿型，丛枝菌根型>外生菌根型）调控，且关键驱动因素随分解进程从叶面积指数、镁浓度转向单宁含量和pH值。

　　在陆地生态系统中，植物凋落物的分解是一个关键的生态过程，它不仅影响碳循环和养分循环，还对生态系统的生产力具有深远的影响。近年来，随着大气氮沉降的增加，陆地生态系统中活性氮的输入显著上升，这一现象对凋落物分解过程的影响已成为生态学研究的重要议题。然而，目前对于氮沉降如何通过凋落物的物理和化学特性共同调控其分解速率，并且在不同植物功能类型之间表现出差异，尤其是在分解过程的不同阶段，仍缺乏全面的理解。

本研究在亚热带森林中开展了一项为期两年的凋落物分解实验，选取了70种不同植物功能类型的树种，以探究氮沉降对凋落物质量损失和养分释放的影响。研究发现，氮沉降在分解初期（0.5年）显著促进了凋落物的质量损失和氮、钙和镁的释放，但在分解后期（2年）却抑制了凋落物的质量损失以及氮、磷和钾的释放。这表明，氮沉降对凋落物分解过程的影响会随着分解时间的推移而发生转变。此外，研究还发现，氮沉降对质量损失和大多数养分释放的影响在落叶凋落物中比常绿凋落物更为显著，在丛枝菌根（AM）关联的凋落物中比外生菌根（EcM）关联的凋落物更为明显。

研究进一步揭示，这些影响在分解初期主要由初始凋落物的特定叶面积（SLA）和氮、镁的浓度所决定，而在分解后期则由初始凋落物的缩合单宁含量和pH值主导。这说明，影响凋落物分解过程的关键因素会随着分解时间的延长而发生变化。总体而言，研究结果表明，氮沉降对凋落物质量损失和养分释放的影响取决于植物功能类型和分解时间，这些影响由不同的凋落物特性所主导。

在森林生态系统中，植物功能类型的分类有助于简化对生态系统过程和功能的理解，为预测环境变化如氮沉降对生态系统的响应提供依据。通常，根据叶片寿命和菌根类型，将植物分为常绿和落叶两种类型，以及外生菌根和丛枝菌根两种菌根类型。不同植物功能类型的凋落物在物理和化学特性上存在显著差异，这些差异在很大程度上决定了凋落物的分解速率及其对氮沉降的响应。例如，落叶阔叶树的凋落物通常具有较高的氮、磷、镁和钙浓度，以及较高的特定叶面积，这使得它们的分解速率比常绿树的凋落物更快。同样，一些研究表明，丛枝菌根关联的凋落物分解速率比外生菌根关联的凋落物更快，这可能与其较高的镁和锰浓度有关。

尽管已有大量研究探讨了氮沉降对凋落物分解速率和养分释放的影响，但很少有研究关注不同植物功能类型之间的差异，特别是这些差异如何与凋落物分解动态相互作用。因此，有必要在特定生态系统中，对具有不同凋落物特性的多种树种进行研究，以全面理解氮沉降对凋落物分解过程的影响。

本研究在湖南省中部地区的怀通森林生态系统自然研究站开展，该地区属于典型的湿润中亚热带季风气候，年均气温为16.5°C，年均降水量为1200毫米。土壤类型为由页岩形成的赤铁土，其组成包括48%的黏土、44%的粉砂和8%的沙土。研究中，我们收集了70种树种的凋落物，涵盖了47种常绿树种和23种落叶树种，以及53种丛枝菌根树种和17种外生菌根树种。我们测量了16种广泛使用的物理和化学特性，以探讨氮沉降对凋落物分解和养分释放的潜在机制。

研究结果表明，氮沉降对凋落物质量损失和养分释放的影响在不同植物功能类型之间存在显著差异。在分解初期，氮沉降促进了凋落物的质量损失和氮、钙和镁的释放，而在分解后期却抑制了这些过程。这种影响的差异可能与凋落物的初始特性密切相关，例如特定叶面积、氮和镁的浓度等。在分解初期，这些特性对氮沉降的响应更为显著，而在分解后期，缩合单宁含量和pH值则成为更重要的调控因素。这种变化表明，凋落物分解过程对氮沉降的响应并非一成不变，而是随着分解时间的推移而变化。

此外，研究还发现，氮沉降对质量损失和大多数养分释放的影响在落叶凋落物中比常绿凋落物更为明显，在丛枝菌根关联的凋落物中比外生菌根关联的凋落物更为显著。这可能与不同植物功能类型的凋落物在分解过程中所表现出的不同代谢特性和微生物活动有关。例如，落叶凋落物通常含有更多的可分解养分，而丛枝菌根关联的凋落物可能由于菌根共生关系的影响，表现出更高的养分可利用性。

本研究的发现对于理解氮沉降对生态系统的影响具有重要意义。首先，氮沉降对凋落物分解的影响并非单一的，而是受到多种因素的共同作用，包括凋落物的初始特性、分解时间以及植物功能类型。其次，不同植物功能类型的凋落物对氮沉降的响应存在显著差异，这可能为生态系统管理提供新的视角。例如，在氮沉降较为严重的地区，应重点关注那些对氮沉降较为敏感的植物功能类型，以采取相应的保护措施。

此外，研究还揭示了凋落物分解过程中氮沉降的调控机制。在分解初期，氮沉降可能通过促进微生物的活性和改变土壤环境，从而加速凋落物的分解。而在分解后期，氮沉降可能通过抑制微生物的活性和改变土壤养分状况，从而减缓凋落物的分解。这种变化可能与凋落物中不同养分的分解速率有关，例如氮和磷的分解速率可能在分解初期较快，而在分解后期较慢。

研究还发现，不同植物功能类型的凋落物在分解过程中表现出不同的代谢特性。例如，落叶凋落物通常含有更多的可溶性养分，而常绿凋落物则可能含有更多的木质素和纤维素，这些物质的分解速率较慢。同样，丛枝菌根关联的凋落物可能由于菌根共生关系的影响，表现出更高的养分可利用性，而外生菌根关联的凋落物则可能由于菌根共生关系的差异，表现出不同的分解特性。

本研究的实验设计和结果分析为理解氮沉降对凋落物分解过程的影响提供了新的视角。通过选取70种不同植物功能类型的树种，并在两个不同的分解阶段进行研究，我们能够更全面地揭示氮沉降对凋落物分解的影响机制。此外，通过测量16种物理和化学特性，我们能够更深入地探讨这些特性在不同分解阶段对氮沉降响应的作用。

研究结果对于生态学理论和实践具有重要的指导意义。在生态学理论方面，本研究进一步支持了凋落物分解过程受到多种因素共同调控的观点，包括氮沉降、凋落物的初始特性以及分解时间。在生态学实践方面，研究结果可以为生态系统管理提供依据，例如在氮沉降较为严重的地区，应采取相应的措施以减少对生态系统的影响。

此外，研究结果还为未来的研究提供了方向。首先，应进一步探讨不同植物功能类型的凋落物在不同分解阶段对氮沉降的响应机制，以更全面地理解氮沉降对生态系统的影响。其次，应关注不同植物功能类型的凋落物在不同环境条件下的表现，以更准确地预测生态系统对环境变化的响应。最后，应加强不同生态系统之间的比较研究，以更全面地理解氮沉降对全球生态系统的影响。

本研究的发现表明，氮沉降对凋落物分解过程的影响是复杂且多方面的，需要从多个角度进行综合分析。通过深入研究凋落物的物理和化学特性，以及它们在不同分解阶段对氮沉降的响应，我们能够更好地理解氮沉降对生态系统的影响机制。这些发现不仅有助于深化对生态学理论的理解，还为生态系统管理和环境保护提供了科学依据。