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Xue Cui 1,2, Wang Ma 1,*, Shuang-Li Hou 1, Bing-Chuan Zhang 1, Jia-Xin Hu 1,2, Zheng-Wen Wang1,3,*
摘要: 凋落物在生物地球化学循环中扮演关键角色,但其多种化学元素特征如何响应极端干旱、氮沉降、积雪变化等多重全球变化及其组合,目前仍缺乏系统认知。为弥补这一知识缺口,本研究在温带草原开展全球变化多因子控制实验,同时模拟干旱、氮沉降和融雪延迟及其全部组合处理,测定了草原植物凋落物大量元素(C、N、P、K)、中量元素(Ca、Mg)及微量元素(Mn、Fe、Cu、Zn)的浓度。探讨了氮添加、干旱、延迟融雪三种处理单独及交互作用对群落水平凋落物元素浓度的影响,并量化了种内性状变异( ITV)与物种周转对凋落物多元素特征变化的相对贡献。结果表明,凋落物元素特征主要受干旱和氮添加的调控,对融雪延迟的响应有限。群落水平凋落物元素浓度的响应以种内性状变异为主导,种内性状变异显著提高了N、K、Mn、Zn等元素的浓度,同时降低了Mg的浓度;与之相反,物种周转是各处理下凋落物Ca浓度降低、以及氮添加单独处理下凋落物C浓度升高的主导驱动机制。此外,物种周转可通过抵消种内性状变异导致的凋落物Mn浓度上升而削弱群落水平凋落物Mn浓度对环境变化的响应程度。本研究证实,种内性状变异作为主导机制,与物种周转共同驱动温带草原凋落物初始多元素特征对全球变化多因子的响应。