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氮(N)源污染已成为全球的环境问题,N输入对河口湿地生态系统的影响已引起学者们的关注。河口湿地作为全球重要的碳(C)汇,是对全球气候变化最敏感的生态系统之一,而枯落物有机C的累积与释放关系到生态系统C的“源”和“汇问题。在河口湿地N负荷增强的背景下,理解枯落物C在水、土、气的动态去向对土壤C储存、温室气体排放与植物养分供给具有重要的生态意义。因此,本研究以闽江河口塔礁洲湿地短叶茳芏(Cyperus malaccensis Lam.subsp.monophyllus(Vah1)T.Koyama)枯落物为研究对象,通过野外施N实验和室内分析实验,采用光谱学技术、微生物分子生态学和酶学技术,定性和定量研究N输入[野外实验:低N(N6,6 g N m-2 yr-1)、中 N(N16,16 g Nm-2 yr-1)和高 N(N24,24 g Nm-2 yr-1);短期淋溶实验:低N(5.76 mg NL-1)和高N(11.52 mg N L-1)]条件下不同分解阶段枯落物C在水、土、气的动态去向、影响因子与途径。研究结果可以弥补河口湿地枯落物在富N营养化环境中枯落物C的分配与储存的研究不足,可为政府制定关于应对N沉降采取的相关决策提供理论依据。主要研究结果如下:(1)枯落物有机C含量对N输入的响应具有阶段性。分解前期和中期,部分N处理降低了枯落物的水溶性有机C(DOC)、活性C组分Ⅰ(LPⅠ-C)、活性C组分Ⅱ(LPⅡ-C)含量;部分N添加浓度显著影响中期的总有机C(TOC)含量(p<0.05)。N输入显著促进分解中后期腐殖质C(HC)含量(p<0.05),但不影响分解后期的TOC、LP-C、LPⅠ-C、LPⅡ-C和DOC的含量。整个分解期内,尽管N输入均不影响惰性C(RP-C)含量,但N输入促进了难降解指数(PRP-C)。总体上,N输入不影响分解前期所有C组分的累积;分解中后期,N输入促进TOC、DOC、HC和RP-C的累积,促进分解后期LPⅠ-C的累积。此外,N输入均不影响整个分解期内的LPⅡ-C的累积。(2)N输入一定程度上会改变枯落物C的组成。就枯落物的可溶性有机质(DOM)而言,一方面,N24增强了第10天的类腐殖质和类富里酸,而N16和N24降低了第20天的类腐殖质和类富里酸;中期,大部分N处理均降低类腐殖质和类富里酸,而N24处理提前出现类蛋白质、类酪氨酸、类色氨酸、可溶性微生物产物(氨基酸和碳水化合物);后期,N处理对腐殖质、类富里酸、类蛋白质、类酪氨酸、类色氨酸、可溶性微生物产物均有不同程度的促进作用。另一方面,N6和N16总体上对枯落物DOM的SUVA254无显著影响,但N24降低前期和中期的SUVA254,促进后期的SUVA254。整个分解期内,N输入不影响荧光发射光谱腐殖化指数和荧光同步光谱腐殖化指数。就活性组分Ⅰ(LPⅠ)而言,前期N16和N24降低类腐殖酸;中期,N6降低类腐殖酸,N24促进类腐殖酸;N输入对分解后期的LPⅠ无明显影响。就活性组分Ⅱ(LPⅡ)而言,N处理均降低分解前期的类腐殖酸、类富里酸、芳香族蛋白质和微生物产生的溶解性物质,后期反之。此外,N输入降低分解中期的腐殖化度和腐殖化率。此外,N输入降低HC浸提液在分解中期的光密度值和后期的色调系数。(3)枯落物的CO2释放速率(9.97～307.54μgC g-1 h-1)在前期达到峰值,在中期减弱,在后期维持较低的水平。除了 N24处理显著促进第20天的CO2释放速率外(p<0.05),其余时段所有剂量的N输入均不影响枯落物的CO2释放速率。总体上,N输入促进分解中后期CO2累积释放量;在实验结束时,N6、N16和N24处理下的CO2累积释放量分别比对照组增加69.75%、76.62%和39.93%。(4)在短期淋溶实验中,微生物促进枯落物C淋溶过程。在抑制微生物后,N输入对枯落物C淋溶速率影响的差异具有阶段性,部分N输入促进了总C(TC)和TOC的释放速率,抑制总无机C(TIC)的释放速率。N输入轻微地促进第168 h的TC和TOC的累积淋溶量。在微生物作用下,N输入降低0～4 h的TC和TOC释放速率,促进96～168 h的TIC释放速率;高N促进24～48 h的TC和TOC释放速率。大部分N处理在48 h后促进TC、TOC和TIC的累积淋溶量,分别最高促进71.91%、81.05%和 483.42%。以上研究结果表明,N输入总体上不影响枯落物分解过程中的TOC含量,但对不同C组分的响应不一致。由于N输入增加枯落物的产量,导致所有N处理均促进TOC、LPⅠ-C、LPⅡ-C、RP-C和HC的储存量,同时也促进CO2释放量和C淋溶量,进而加速枯落物TOC在水、土、气中的循环。总体而言,N负荷增强在一定程度上会促进短叶茳芏枯落物的C在土壤中储存,同时增加河口湿地CO2排放。在未来的研究中,可适当增加前期的采样频率,开展长期的不同的生态系统类型和植被的枯落物C对N输入的响应。