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凋落物作为生态系统的重要组成部分,对维持生态系统的结构和功能、促进生态系统的养分循环以及维持土壤肥力等方面具有十分重要的作用。目前,随着全球气候的变化,凋落物在碳氮循环中的作用也愈发受到关注。本文通过研究新疆艾比湖湿地自然保护区内的三种荒漠优势木本植物群落叶凋落物的产量、养分含量、养分归还量、分解速率以及分解过程中养分浓度的变化趋势及释放动态等来揭示干旱区荒漠生态系统中植物群落的养分循环过程,为干旱区荒漠植物群落凋落物的研究提供有益案例。通过对胡杨、柽柳和梭梭这三种荒漠区优势木本植物群落的叶凋落物特性进行为期两年的系统研究,得出以下主要结论:(1)三种荒漠区优势植物群落叶凋落物的年产量存在很大差异,表现为柽柳(1942.74 kg/hm2)>胡杨(832.83 kg/hm2)>梭梭(74.34kg/hm2)。(2)三种荒漠区优势木本植物群落叶凋落物产量在全年内呈明显的“单峰”曲线模式。秋季(10~11月)是凋落物输入量最多的季节,三种植物在该季所产生的叶凋落物分别占它们叶凋落物年产量的68.5%(胡杨)、80.7%(柽柳)和42.4%(梭梭)。(3)三种植物在各阶段所产生的落叶中主要养分元素含量都以有机C最多,N元素次之,P元素含量最少。年养分归还总量大小依次为:有机(C782.76 kg·hm-2)>N(20.46 kg·hm-2)>P(3.56 kg·hm-2)。而就植物的养分利用效率而言,三种植物在四季中都表现出对P元素具有较高的利用效率,对N元素的利用效率次之,对有机C的利用效率最低。(4)三种荒漠植物叶凋落物的分解总体上都比较缓慢。经过一年的分解,胡杨、柽柳和梭梭群落凋落叶的失重率分别为:12.23%、17.67%和7.67%,根据Olson指数模型所模拟的分解周期分别为:32.6年、19.4年和44.7年。(5)三种植物的落叶在分解过程中各主要养分元素含量变化存在显著差异,没有规律可循。经过一年的分解,胡杨落叶中的N素、P素和木质素均表现为净释放状态(NAI<100%),有机C则表现为积累-释放模式,而纤维素则表现为净积累现象(NAI>100%);柽柳落叶中的N素和P素表现为净释放(NAI<100%),有机C和纤维素表现为净积累(NAI>100%),而木质素则表现为积累-释放模式;梭梭落叶中N素和纤维素表现为净释放(NAI<100%),P素和木质素表现为释放-积累模式,而有机C则表现为积累-释放模式。(6)三种植物的凋落叶在分解过程中,C/N、C/P、N/P及木质素/N比均与他们的干物质残留率显著相关(P<0.05),说明这些比值是衡量凋落叶分解的良好指标。(7)在整个浸水实验过程中,三种植物落叶的持水量均呈现柽柳>胡杨>梭梭;持水率基本表现为:胡杨>柽柳>梭梭;吸水速率则大体上表现为胡杨>柽柳>梭梭。三种植物叶凋落物的持水量WH和持水率WR与浸泡时间t的关系均按照自然对数方程W = aln t+b变化;吸水速率WA与浸泡时间t的关系均按照负指数方程变化。