凋落物分解决定着碳的存储和周转，是陆地生态系统物质循环的关键环节。通常来说，凋落物分解存在其栖息地（主场）的分解速率往往快于其他生境（客场）的现象，即主场效应（Home-field advantage, HFA），这是源于微生物分解者对凋落物化学的局部适应所造成。主场效应对凋落叶分解的影响介于-9%−200%，具有较强的环境依赖性。探明生态系统的主场效应模式对理解凋落物分解及全球碳循环过程至关重要。然而，以往主场效应假说的验证研究多集中在湿润地区，且其研究对象更多关注天然林，而占全球陆地面积41%的干旱、半干旱地区人工林碳周转受到的关注较少，其主场效应模式及其机理还有待深入研究。
2024年7月11日，Catena 期刊在线发表中国科学院沈阳应用生态研究所和西北农林科技大学水土保持研究所题为Litter decomposition in pure and mixed plantations on the Loess Plateau, China: lack of home-field advantage 的文章。
针对以上问题，本研究选择我国西北典型干旱区——黄土高原主要植被刺槐（Robinia pseudoacacia）和沙棘（Hippophae rhamnoides）纯林及二者混交林为研究对象，进行凋落叶交互移植的原位分解控制实验。结果表明，虽然分解过程中，凋落物初始性状对凋落物分解具有重要调控作用（图1），但是干旱条件限制了凋落物与分解者之间的相互作用，以及不同植被类型间微生物群落的有限变异，导致黄土高原干旱区凋落物分解的主场效应缺失（图2）。这说明凋落物分解的主场效应并非广泛存在于所有生态系统类型，而是具有显著的环境依赖性，尤其受水分限制。本研究为理解干旱区生态系统凋落物分解模式及其机制奠定理论基础，以准确评估和预测陆地生态系统碳循环对未来气候变化的动态响应。
图1 不同质量损失阶段的凋落物分解驱动因素
图2 凋落物分解的主场效应（HFA）参数估计值
中国科学院沈阳应用生态研究所博士研究生张娟娟为该文章第一作者。西北农林科技大学水土保持研究所曹扬副研究员和沈阳应用生态研究所王庆伟研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108239
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