旱区生态系统约占全球陆地面积的41%，木本植物广泛分布于干旱的荒漠和灌丛生态系统。在全球气候和土地利用变化的背景下，灌木植被在这些地区的优势度呈增加态势。木质凋落物分解在调节旱区生态系统碳储量和通量方面具有至关重要的作用。然而，目前关于干旱地区植物木质凋落物分解的研究不足，其驱动机制仍不清楚。
黄振英研究组沿着37 mm到369 mm的降水梯度，在北方5个典型旱区生态系统进行了木质凋落物的原位分解研究。研究表明，在旱区生态系统中，木质凋落物的干物质含量是预测其分解速率的一个关键因子。较粗的木质凋落物由于其相对表面暴露较小，以及较高的干物质含量或较低的树皮重量比，通常具有较低的分解速率。与地表相比，掩埋条件下的木质凋落物分解速率对降水更为敏感。降水通过提高木质凋落物的质量，间接增加了木质凋落物的分解速率。此外，掩埋木质凋落物的分解速率是地表木质凋落物分解速率的2-3倍，而在极端干旱样点（37 mm）不同位置木质凋落物分解速率没有差异，表明位置效应会受到降水的调节。土壤水分会受到大尺度降水和小尺度垂直位置的影响，是旱区生态系统木质凋落物分解的主要驱动因素。在较高的土壤湿度条件下，分解速率对木质凋落物质量的敏感性增加。上述研究结果强调了水分在旱区生态系统木质凋落物分解过程中的关键作用，并提供了新的见解，有助于理解降水梯度如何直接或间接地通过木质凋落物的性状及其位置影响分解速率。
该项研究不仅揭示了控制旱区生态系统木质凋落物分解的关键因素，还阐明了这些因素之间的交互作用，对深入理解旱区生态系统的凋落物分解机制以及碳循环具有重要意义。
该研究结果于近日在线发表于国际期刊Soil Biology and Biochemistry。于婉莹为论文第一作者，黄振英研究员和刘国方副研究员为论文共同通讯作者。研究得到中国科学院战略性先导科技专项（A类）的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109604
降水、直径影响木质凋落物分解速率的曲面图