“浙江凤阳山沿海拔梯度枯落物分解规律的研究”文献综述
摘要：本文通过对氮、磷养分有效性对森林凋落物分解的影响研究，细根生长对枯落物分解的影响研究，土壤微生物对枯落物分解的影响研究，和随着海拔梯度的变化与土壤相关的某些因素发生改变的研究，从而得出沿海拔梯度枯落物分解的规律。
关键词：枯落物、海拔梯度、分解规律、凤阳山
前言：凋落物分解在陆地生态系统养分循环与能量流动中具有重要作用，是碳、氮及其他重要矿质养分在生态系统生命组分间循环与平衡的核心生态过程。自然生态系统中，植物群落大多具有较高的物种丰富度和多样性，其混合凋落物在分解过程中也更有可能发生养分传递、化学抑制等种间互作，形成多样化的分解生境，多样性较高的分解者类群以及复杂的级联效应分解，这些因素和过程均对研究混合凋落物分解过程、揭示其内在机制形成了极大的挑战。从构成混合凋落物物种丰富度和多样性对 分解生境、分解者多样性及其营养级联效应的影响等方面，综合阐述混合凋落物对陆地生态系统凋落物分解的影响，探讨生物 多样性在凋落物分解中的作用。
通过综述近些年的研究发现，有超过60%的混合凋落物对其分解速率的影响存在正向或负向的效应。养分含量有差异的凋落物混合分解过程中，分解者优先利用高质量凋落物，使低质量的凋落物反而具有了较高的养分有效性，引起低质量凋落物分解加快并最终使混合凋落物整体分解速率加快；而凋落物物种丰富度对土壤动物群落总多度有轻 微的影响或几乎没有影响，但是对线虫和大型土壤动物的群落组成和多样性有显著影响，并随着分解阶段呈现一定动态变化; 混合凋落物改变土壤微生物生存的理化环境，为微生物提供更多丰富的分解底物和养分，优化微生物种群数量和群落结构及其分泌酶的活性，并进一步促进了混合凋落物的分解。这些基于植物-土壤-分解者系统的动态分解过程的研究，表明混合凋落物分解作用不只是经由凋落物自身质量的改变，更会通过逐级影响分解者多样性水平而进一步改变分解速率和养分释放动态，说明生物多样性确实在一定程度上调控凋落物分解及其养分释放过程。
本项目的研究内容将通过翻阅文献及相关书籍，了解海拔梯度在林分生长和枯落物分解中的作用，调查不同海拔对应的林分生长情况、林分土壤类型对枯落物的影响效果、枯落物的分解过程特征其他相关研究背景。
1 凋落物分解研究历程
对于森林凋落物研究最早可追溯到1867年，Ebermayer［1］发表了经典著作《森林凋落物产量及其化学组成》，阐述了凋落物的化学组成和养分循环。在随后的几十年里，更多的研究者在局域尺度和大尺度上对影响凋落物分解速率的基质性质、环境因素以及凋落物在养分循环中的作用取得了一些认知。Tenney和 Waksman［2］在 1929 年提出土壤有机物的分解速率受到4方面因素的影响: (1)基质的化学成分; (2)分解者能利用的养分; (3)参与分解过程的微生物的性质; (4)环境条件，尤其是温度和水分。1930年，Melin［3］对北美几种森林凋落物分解的研究中首次使用了碳氮比来分析凋落物的分解特征，至今仍然是评价凋落物分解的重要指标之一。20世纪40年代开始出现涉及混合凋落物的研究，如1943年，Gustafson［4］的针-阔混合凋落物分解实验首次提出针叶和阔叶凋落物混合分解能够提高分解速率，并指出阔叶凋落物分解过程中产生大量钙，能够中和针叶在分解过程中产生的抑制细菌活性的酸性物质，从而提高了混合凋落物的分解速率。这个实验也是第1次在自然条件下展开持续8天的凋落物分解实验，此前对凋落物分解的研究大多基于人为条件且分解时间较短。
20世纪 50、60 年代是凋落物分解研究的高峰期，不仅研究内容全面系统，研究方法和分解模型也有很大改进。1957年，Bocock和Gilbert［5］在不同林地条件下对叶凋落物分解的研究中首次采用质地柔软的尼龙材 料代替坚硬的金属容器、木质容器作为分解容器的材料，避免木质材料的分解容器产生的生物学影响，防止中型土壤动物的进入，这就是分解实验中最经典也是应用最广泛的研究方法———分解袋法。1963 年，Olson［6］首次提出了单指数分解方程来描述叶凋落物物质残留与分解时间的关系，这一模型被普遍接受，至今仍被大量沿用。 20世纪70年代由于研究方法、实验仪器以及电子计算机的发展，分解研究快速发展，特别是对凋落物养分的研究更加深入。Fogel和 Cromack［7］提出氮和木质素是影响分解速率和模式的重要因素，至今氮和木质素在分解中的调控作用仍然是研究的重点; 有些研究者开始关注微生物酶在复合有机物基质降解中的作用和土壤中的作用: Almin［8］和 Ladd［9］等人提出了多种测定土壤中大多数酶活性的方法。20世纪90年代以来，研究者更多地在全球变化这一背景下研究凋落物分解问题，如氮沉降、全球气候变暖对凋落物分解的影响研究成为生态学的热门方向。有些研究者认为氮沉降增加了凋落物氮含量从而促进了凋落物分解。而有些研究表明氮沉降与凋落物分解过程中的木质素和酚类物质形成稳定化合物，还能与芳香族化合物发生作用产生难分解的腐殖化合物抑制凋落物的分解。尽管上述诸多研究在凋落物分解的研究方法、影响分解 速率的关键因子以及气候变化等全球性生态学问题方面做了大量出色的研究工作，但是这些工作大多是基于单种或少数物种混合情况下的研究，直到近十年混合凋落物分解机制的相关研究才开始快速发展。
