微环境的变化对由微生物和动物驱动的落叶分解过程有着不同的影响

本研究在亚热带针叶林中通过113个均匀分布样方，探讨土壤微生物与动物驱动凋落物分解的变异及控制因子。结果表明，分解速率变异幅度显著高于区域研究（相当于全球1/3），且微生物分解受微环境因子影响（31%），而动物分解不受影响，揭示两者对环境的敏感性差异。结论强调需采用空间显式方法解析有机质周转的关键驱动因素。

　　

摘要

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1. 植物凋落物分解是生态系统碳循环和养分循环的关键过程。越来越多的证据表明，凋落物分解在细微尺度上存在显著差异，但微生物和动物驱动的分解过程对这些差异的贡献，以及生物和非生物因素对这些差异的相对控制作用，目前仍几乎未被研究。
2. 为填补这一知识空白，我们在一片9公顷的亚热带针叶林中设置了113个均匀分布的监测样方，构建了一个空间显式网络，以评估在宏观气候、优势植被和凋落物质量保持不变的条件下，微生物和动物驱动的分解过程的变异及其控制因素。
3. 尽管主要的分解驱动因素保持不变，分解速率的变异幅度仍大于区域尺度研究中的常见水平，约为全球尺度变异的三分之一。
4. 此外，虽然地形条件和土壤肥力等非生物因素可以解释31%的微生物驱动分解的变异，但它们无法解释动物驱动分解的任何变异，这表明微生物和动物驱动的分解活动对微环境因素的敏感性存在差异。
5. 我们的研究表明，需要采用空间显式方法来考虑凋落物分解速率的局域尺度变异，以便更准确地识别调控有机质转化的微生物和动物途径的关键因素。

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1. 植物凋落物分解是生态系统碳循环和养分循环的重要过程。然而，关于微生物和动物在凋落物分解中的具体作用及其受微环境因素影响的程度，目前仍缺乏系统研究。
2. 为此，我们在一片9公顷的亚热带针叶林中设置了113个监测样方，构建了一个空间显式网络，以研究在宏观气候、优势植被和凋落物质量固定条件下的分解过程变异及其控制因素。
3. 结果发现，分解速率的变异幅度大于区域尺度研究中的常见水平，约为全球尺度变异的三分之一。
4. 此外，非生物因素（如地形和土壤肥力）可以解释微生物驱动分解变异的31%，但无法解释动物驱动分解的变异，这说明微生物和动物驱动的分解过程对微环境因素的敏感性存在差异。
5. 综上所述，研究强调采用空间显式方法研究凋落物分解速率的局域尺度变异对于理解有机质转化过程至关重要。

图形摘要

本研究采用空间显式方法，通过113个监测样方分析了9公顷中国冷杉林中凋落物分解的局域尺度变异情况。有趣的是，我们发现分解速率的变异幅度大于区域或大陆尺度上的研究结果。此外，虽然微生物和动物驱动的分解过程都存在显著变异，但只有微生物驱动的分解过程能够通过微环境变量进行预测。

利益冲突声明

所有作者声明不存在利益冲突。