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凋落物是影响生态系统的重要组份。在半干旱草原生态系统,凋落物的累积可以增加降水的入渗率、减少地表蒸发从而增加土壤含水量。凋落物同时是生态系统养分的载体,凋落物通过分解把养分释放到土壤中补充植物生长所需,是连接植物与土壤的纽带。凋落物的产生、积累和分解动态影响着草地生态系统中的种子萌发、群落结构演替以及群落的生产力。放牧和围封是两种常见的管理方式。过度放牧导致草原植物群落退化,多样性和生产力降低,植物群落结构简单。植物群落在经过一定时间的围封恢复以后,具有较高的生物多样性和生产力。为了深入理解凋落物对不同管理背景下的植物群落组成和生产力的影响,本研究在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的1999年围封样地(未受干扰群落)和围封外的过度放牧的植物群落(退化群落)分别进行不同强度的凋落物移除处理和凋落物添加处理,研究了凋落物的移除和添加对内蒙古典型草原植物群落组成和生产力的影响。经过连续四年(2013~2016年)的实验处理和观测,取得的主要研究结果如下: 凋落物的移除和添加对土壤温度和土壤含水量具有显著的影响。在生长季,凋落物的存在主要降低土壤温度(未受干扰群落,1.6~2.3℃;退化群落,1.4~2.1℃);而在非生长季,凋落物的存在主要增加土壤温度(未受干扰群落,0.2~0.8℃;退化群落,0.5~0.6℃)。凋落物的存在有助于降低生长季和非生长季土壤温度的日较差。此外,凋落物的存有利于增加土壤含水量(未受干扰群落,1.1~2.0%;退化群落,1.1~1.8%),其对土壤含水量的影响与凋落物的移除量和添加量有正相关关系。 在未受干扰群落中,凋落物的移除显著降低了地上生物量,且随着移除总量的增加,地上生物量表现出降低的趋势。在植物功能群(PFG)水平上,凋落物移除降低了多年生丛生禾草(PB)、除苔草外的多年生杂类草(PF-Carex)、以及半灌木和灌木(SS)的生物量,而其他功能群的生物量则无明显变化。在物种水平上,凋落物的移除虽然对大部分优势物种的总生物量无显著影响,但降低了优势物种的个体生物量。此外,凋落物移除显著增加了群落的多度,且引起群落个体数增加的主要是群落的优势物种大针茅、羊草和苔草。综上,引起群落地上生物量降低的原因主要是凋落物移除降低了大部分优势物种的个体生物量。 在退化群落中,凋落物添加没有显著增加群落的地上生物量。虽然群落的总生物量没有变化,但在植物功能群(PFG)水平上,不同功能群的相对生物量呈现明显的互补作用。随着凋落物添加量的增加,PB的相对生物量降低,而PF和PR的总生物量和相对生物量则呈增加趋势。在退化群落中,凋落物添加不仅没有明显改变群落的地上生物量,也没有显著影响群落的多度。其中多年生丛生型禾草(PB;大针茅、隐子草、羽茅)的多度随凋落物添加量的增加而降低,而多年生根茎禾草(PR;羊草)的多度呈增加趋势。此外,在物种水平上,大部分优势物种的个体生物量没有显著变化。