【摘 要】
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凋落物是生态系统分解环节的重要组成部分,也是诱发草原火灾的基础物质。在气候变暖和氮沉降增加背景下,以内蒙古四子王旗荒漠草原建群种短花针茅（Stipa breviflora）凋落物为对象,以长期野外控制实验平台为基础,原位布置凋落物袋的方法,对凋落物分解过程进行了为期939天的动态监测,测定了凋落物质量残留率、碳（C）、氮（N）、磷（P）、钙（Ca）及微量元素含量及元素比值等指标;并且在草原防火期采
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凋落物是生态系统分解环节的重要组成部分,也是诱发草原火灾的基础物质。在气候变暖和氮沉降增加背景下,以内蒙古四子王旗荒漠草原建群种短花针茅（Stipa breviflora）凋落物为对象,以长期野外控制实验平台为基础,原位布置凋落物袋的方法,对凋落物分解过程进行了为期939天的动态监测,测定了凋落物质量残留率、碳（C）、氮（N）、磷（P）、钙（Ca）及微量元素含量及元素比值等指标;并且在草原防火期采集实验地凋落物进行燃烧性指标的测定,研究了荒漠草原凋落物分解对增温和氮沉降增加的响应以及凋落物燃烧性特征,为草原防火及可持续管理提供数据支撑。主要研究结果如下:（1）短花针茅凋落物的分解过程包括3个阶段,分别是快速分解阶段（0～371d）、分解速率减缓阶段（371～738 d）和分解速率加快阶段（738～939 d）。分解第1阶段中第183 d,与对照相比,增温和氮添加显著促进了凋落物分解（P＜0.05）,并且增温和氮添加具有显著的交互作用;分解第2阶段中第559 d,氮添加显著抑制了凋落物分解（P＜0.05）,增温和增温+氮添加处理的影响均不显著。分解第1阶段中第371 d、分解第2阶段中第738 d、分解第3阶段中第939 d,增温和氮添加均未对凋落物分解产生显著影响。在整个分解过程中,对照条件下凋落物的质量残留率为24.3%,增温、氮添加、增温+氮添加使凋落物质量残留率分别减少了3.7%、2.2%和2.1%。（2）在分解过程中,短花针茅凋落物N含量随时间的变化表现为先上升又下降再上升;氮添加对凋落物N含量的影响为增加、减少和增加（P＜0.05）,增温的影响则不显著。与N含量格局不同,凋落物C、P含量随着时间的推移而表现为先下降再上升;增温和氮添加对凋落物C含量的影响为先提高后降低（P＜0.01）。凋落物质量残留率与凋落物C、P含量和C/N比呈显著正相关（P＜0.001）,与凋落物N含量呈显著负相关（P＜0.001）。（3）凋落物6种元素含量由大到小依次为Fe(1.89 mg·g-1)＞Ca(0.81 mg·g-1)＞Mn(0.36 mg·g-1)＞Na(0.27 mg·g-1)=Zn(0.27 mg·g-1)＞Cu(0.02 mg·g-1)。氮添加对Fe含量的影响随时间变化表现为减少、增加、减少（P＜0.0001）,增温对Fe含量影响的时间变异为先增加后减少（P＜0.01）。氮添加显著增加了Mn含量（P＜0.01）,增温的影响不显著。氮添加对Zn含量的影响为先减少后增加（P＜0.0001）,并且增温和氮添加对Zn含量的交互影响显著（P＜0.0001）。氮添加对Cu含量的影响随时间变化表现为先降低后提高（P＜0.05）。凋落物Ca和Na含量对增温和氮添加的响应均不显著。凋落物质量残留率与凋落物Cu含量呈显著负相关（P＜0.05）,与凋落物Fe、Ca、Mn、Na、Zn含量无显著相关性。（4）本研究中凋落物包括立枯物和枯落物。立枯物平均高度约为20 cm,是植物枯死但未落的部分,其枯叶和枯枝主要集中在上层;枯落物平均厚度约为2 cm,由枯死的植物器官和脱落物组成,主要堆积在下层。本研究结果表明立枯物的载荷量、含水率、粗脂肪、粗蛋白含量、热值均显著高于枯落物（P＜0.05）,然而立枯物的粗灰分含量显著低于枯落物（P＜0.05）;表明立枯物燃烧性高于枯落物,并且凋落物的燃烧性由下层向上层增强。与内蒙古其他地区相比,四子王旗荒漠草原凋落物粗脂肪含量、热值较低,粗灰分含量较高,地表凋落物累积量较小,燃烧性较弱。本研究结果揭示草原生态系统凋落物分解受到凋落物质量（C、N、P、Fe、Ca、Mn、Na、Zn、Cu）及温度和氮供给等环境条件的综合作用。温度升高和氮沉降增加通过提高凋落物质量而促进凋落物分解。研究进一步表明四子王旗荒漠草原立枯物（上层）燃烧性高于枯落物（下层）,整体上来讲该地区地表凋落物燃烧性较弱。凋落物作为草原生态系统可燃物的主要组成成分,是草原火灾的物质条件;上述结果将为草原防火管理措施的制定提供科学依据。
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