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物质循环是生态系统最基本的特征之一。枯落物的分解是初级生产力所固定的物质返回环境的主要过程。对森林和湿润草地生态系统枯落物的研究开展较早,并取得深入的认识,而目前对干旱生态系统枯落的研究较少,尤其是对亚洲大陆干旱草原区枯落物分解过程和机理认识有限。对同一区域内干湿生态系统的对比研究鲜有报导。放牧强度是否对生态系统枯落物的分解存在影响尚有争议。基于此上的认识,本文开展了对内蒙古典型草原与锡林河湿地植物群落枯落物分解的对比研究。通过在不同退化恢复梯度的典型草原群落和不同水文梯度的湿地群落枯落物原位分解实验,确定了各群落枯落物的分解速率,并测定了不同时期枯落物分解过程中碳、氮、磷、木质素、纤维素和灰分含量。得到如下结论:
1.本研究所采用的分解袋孔径(70目和100目)对枯落物分解的影响差异不显著。土壤动物对枯落物的分解作用较小。
2.典型草原与河漫滩湿地不同植物群落的枯落物原始物质组成存在差异。
3.过度放牧条件下植物群落枯落物分解速率较低,但枯落物中总有机碳的损失大于其它围封恢复群落。
4.河漫滩湿地干湿交替的变化加速了枯落物的分解,同时加快了磷元素的释放。
5.尽管分解前期(0-75天)湿地植物群落的分解速率大于典型草原植物群落,但长期的失重率却低于典型草原植物群落。此可说明典型草原生态系统的物质周转率较湿地生态系统高。
6.无论是典型草原群落还是湿地群落,氮元素的周转速度都快于碳元素和磷元素。说明两群落对氮的利用效率较高。冬季是枯落物中氮损失的主要时期。
7.依据典型草原枯落物分解失重率与时间的回归关系推测,典型草原枯落物完全分解时间为2.4年。而湿地中枯落物完全分解时间为25.1年。由此可知,湿地具有碳汇属性。