科尔沁沙地土壤N素空间异质性与凋落物再分配的关系

凋落物的形成、再分配和分解是陆地生态系统中植被与土壤亚系统之间重要的物质周转过程之一。本项目选择位于内蒙古东部的科尔沁沙地为研究区，通过测定科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、丘间地和保护相对完整的榆树稀疏草地（对照生境）的植被组成、地上地下生物量、地形特征、植被凋落物产量、以风力为主的自然营力驱动下的凋落物再分配与分解率、以及不同层次土壤氮素含量变化，分析沙地土壤氮素的空间异质性及格局特征与凋落物再分配之间的关系，揭示科尔沁沙地植被－土壤系统物质周转过程及其变化规律，以及驱动这种变化规律的动力学机制，为深刻认知科尔沁沙地生态系统物质周转机理和探索沙地植被持续稳定恢复途径提供理论依据和必要的数据支撑。

通过野外观测和室内实验，对科尔沁沙地土壤N素空间异质性与凋落物再分配的关系进行了较为系统和全面研究，回答了项目预定的科学问题和基本解决了所提出的关键问题。沙漠化过程不仅改变了科尔沁沙地的植被覆盖类型和地形特征，而且改变和影响了沙地的土壤发育、水分循环以及植被与土壤之间的物质周转过程。固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘交错分布的格局加深了科尔沁沙地土壤—植被分布与物质循环的异质性，而凋落物分配作为植被群落与土壤间物质营养元素交换的重要环节之一，也受到这种格局的深刻影响。因此，本研究拟在对温度、水分、植被和土壤等环境要素长期监测和研究的基础上，通过对科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘3种类型及相同类型沙丘的丘间地、迎风坡、丘顶和背风坡等4种生境梯度内凋落物产量，运移量和分解速率的测定和计算，分析了科尔沁土壤N素的空间异质性和凋落物再分配的关系，阐明了科尔沁沙地植被凋落物产生，运移和分解过程对沙地土壤N素变化的影响和作用机理，以期初步揭示沙地土壤N素异质性的植被驱动过程，为当地沙漠化生态环境的恢复提供理论依据。