Climate and plant litter diversity are major determinants of carbon (C) and nitrogen (N) cycling rates during decomposition. Yet, how these processes will be modified with combined changes in climate and biodiversity is poorly understood. With a multisite field experiment, we studied the interactive effects of summer drought (using rainout shelters) and tree species mixing in beech forests in the French Alps. Forests included monospecific stands of Fagus sylvatica, Abies alba, and Quercus pubescens and two-species mixtures composed of beech and one of the other species. We hypothesized (1) negative effects of summer drought on C and N loss during decomposition and (2) mitigation of these negative effects in mixed tree species stands. Litter lost 35% of initial C, and 15% of N on average across all sites and litter types over 30 months of decomposition. Summer drought consistently, but weakly, reduced C loss but had no effect on N loss. Tree species mixing did not alter drought effects on decomposition but had non-additive effects on C and N loss, which were dominated by direct litter mixing rather than indirect tree canopy effects. Our data suggest relatively small drought effects on decomposition, possibly because process rates are generally slow during summer and because microsite variability exceeds that in response to rain exclusion. The dominant contribution of litter mixing to biodiversity effects supports the importance of microsite conditions for C and N dynamics during decomposition, which should be accounted for more explicitly in climate and biodiversity change predictions.

中文翻译：

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夏季严重干旱下西南阿尔卑斯山混合山毛榉林中的分解

气候和植物凋落物多样性是分解过程中碳（C）和氮（N）循环速率的主要决定因素。然而，人们对如何通过气候和生物多样性的综合变化来改变这些过程的了解却很少。通过多站点野外实验，我们研究了法国阿尔卑斯山毛榉林中夏季干旱（使用防雨棚）和树木物种混合的交互作用。森林包括山毛榉（Fagus sylvatica），白冷杉（Abies alba）和毛栎（Quercus pubescens）的单种林分，以及由山毛榉和其他物种之一组成的两种物种混合物。我们假设（1）夏季干旱对分解过程中C和N损失的负面影响，以及（2）在混合树种林分中减轻这些负面影响。凋落物损失了初始C的35％，在30个月的分解过程中，所有地点和枯枝落叶类型的氮素平均为15％。夏季干旱持续但微弱地减少了碳损失，但对氮损失没有影响。树木混合不会改变干旱对分解的影响，但对碳和氮的损失没有累加影响，这主要是直接的凋落物混合而不是间接的树冠效应。我们的数据表明干旱对分解的影响相对较小，这可能是因为夏季的加工速度通常很慢，并且微地点的变异性超过了对降雨排除的响应。凋落物混合对生物多样性影响的主要贡献支持了微场所条件对于分解过程中碳和氮动力学的重要性，这在气候和生物多样性变化的预测中应更明确地说明。夏季干旱持续但微弱地减少了碳损失，但对氮损失没有影响。树木混合不会改变干旱对分解的影响，但对碳和氮的损失没有加性影响，这主要是直接的凋落物混合而不是间接的树冠效应。我们的数据表明干旱对分解的影响相对较小，这可能是因为夏季的加工速度通常很慢，并且微场所的变异性超过了对降雨排除的响应。凋落物混合对生物多样性影响的主要贡献支持了微场所条件对于分解过程中碳和氮动力学的重要性，这在气候和生物多样性变化的预测中应更明确地说明。夏季干旱持续但微弱地减少了碳损失，但对氮损失没有影响。树木混合不会改变干旱对分解的影响，但对碳和氮的损失没有加性影响，这主要是直接的凋落物混合而不是间接的树冠效应。我们的数据表明干旱对分解的影响相对较小，这可能是因为夏季的加工速度通常很慢，并且微地点的变异性超过了对降雨排除的响应。凋落物混合对生物多样性影响的主要贡献支持了微场所条件对于分解过程中碳和氮动力学的重要性，这在气候和生物多样性变化的预测中应更明确地说明。树木混合不会改变干旱对分解的影响，但对碳和氮的损失没有加性影响，这主要是直接的凋落物混合而不是间接的树冠效应。我们的数据表明干旱对分解的影响相对较小，这可能是因为夏季的加工速度通常很慢，并且微场所的变异性超过了对降雨排除的响应。凋落物混合对生物多样性影响的主要贡献支持了微场所条件对于分解过程中碳和氮动力学的重要性，这在气候和生物多样性变化的预测中应更明确地说明。树木混合不会改变干旱对分解的影响，但对碳和氮的损失没有加性影响，这主要是直接的凋落物混合而不是间接的树冠效应。我们的数据表明干旱对分解的影响相对较小，这可能是因为夏季的加工速度通常很慢，并且微场所的变异性超过了对降雨排除的响应。凋落物混合对生物多样性影响的主要贡献支持了微场所条件对分解过程中碳和氮动力学的重要性，这在气候和生物多样性变化的预测中应予以更明确的说明。我们的数据表明干旱对分解的影响相对较小，这可能是因为夏季的加工速度通常很慢，并且微场所的变异性超过了对降雨排除的响应。凋落物混合对生物多样性影响的主要贡献支持了微场所条件对于分解过程中碳和氮动力学的重要性，这在气候和生物多样性变化的预测中应更明确地说明。我们的数据表明干旱对分解的影响相对较小，这可能是因为夏季的加工速度通常很慢，并且微场所的变异性超过了对降雨排除的响应。凋落物混合对生物多样性影响的主要贡献支持了微场所条件对于分解过程中碳和氮动力学的重要性，这在气候和生物多样性变化的预测中应更明确地说明。