Invertebrate phenology modulates the effect of the leaf economics spectrum on litter decomposition rate across 41 subtropical woody plant species

发表时间:12/12/2019

来源:生态与环境科学学院

论文题目:Invertebrate phenology modulates the effect of the leaf economics spectrum on litter decomposition rate across 41 subtropical woody plant species
作者: Chao Guo, J. Hans C. Cornelissen, Bin Tuo, Hang Ci, En-Rong Yan

来源:Functional Ecology,2019

 

文章简介:

       底物质量和分解者是凋落物分解过程驱动碳周转和养分循环的关键。然而,我们对底物质量与无脊椎动物在不同分解时期如何影响凋落物质量损耗的理解仍然不足。凋落叶初始质量反映了处于叶经济型谱不同位置的植物在其叶片凋落后的特征,决定着无脊椎动物对凋落叶质量损耗的贡献大小。在不同分解时期,由于无脊椎动物种群数量和凋落叶质量均会变化,因而无脊椎动物对凋落叶质量损耗的贡献可能也会改变。本研究提出一个基于无脊椎动物物候驱动凋落物质量损耗的概念模型。我们的科学假说为:在分解早期,无论无脊椎动物是否对凋落叶损耗产生影响,植物叶经济型谱可预测凋落叶的分解速率,也就是说,养分含量越高的凋落叶分解速率越大。在分解后期,高质量凋落叶已充分分解,但低质量凋落叶降解程度仍较低,那么无脊椎动物会大量聚集并消耗中低等质量凋落叶,从而导致凋落叶质量损耗率与叶经济型谱呈现“驼背”型曲线关系。
Invertebrate phenology modulates the effect of the leaf economics spectrum-1
图1. 概念模型:分解前期和后期,无脊椎动物凋落物消耗速率,周期内凋落物质量损耗速率与叶经济型谱的关系。

      为验证上述科学假说,我们在中国亚热带森林的两个样点开展了为期一年的41种木本植物凋落叶分解实验,其中,一个样点的凋落物层在分解后期存 在特定的无脊椎动物消费高峰。结果表明,在无脊椎动物消费高峰来临之前,凋落叶质量损耗与叶经济型谱位置呈线性正相关关系。在分解后期,随着无脊椎动物大量消耗中、低质量凋落物,很大程度上改变了植物叶经济型谱预测的凋落叶分解轨迹,从而导致不同物种凋落叶累积损失与叶经济型谱初始值关系斜率的显著下降;与科学假说预测一致,凋落叶质量损耗和叶经济型谱关系表现出“驼背”型曲线关系。该研究强调,需要考虑腐食分解者活动时间和凋落叶质量随时间变化的相互作用,才能更好地理解土壤动物与生态系统碳周转和养分循环之间的关系。
Invertebrate phenology modulates the effect of the leaf economics spectrum-2
图2. 普陀(PT)和天童(TT)凋落物分解前期(a)和后期(b)叶片质量损耗速率与叶经济型谱的关系。


全文链接地址:https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2435.13496
该论文于2019年11月发表在SCI 一区刊物《Functional Ecology》(影响因子:5.037)上。我学院2016级博士郭超为第一作者,阎恩荣为通讯作者。