凋落物输入变化和氮添加对半干旱草原群落生产力及功能群组成的影响

编号 zgly0001729002

文献类型 期刊论文

文献题名 凋落物输入变化和氮添加对半干旱草原群落生产力及功能群组成的影响

作者 嘎玛达尔基  杨泽  谭星儒  王珊珊  李伟晶  游翠海  王彦兵  张兵伟  任婷婷  陈世苹 

作者单位 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室  中国科学院大学  中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室中山大学生命科学学院 

母体文献 植物生态学报 

年卷期 2020,(8)

页码 791-806

年份 2020 

分类号 S812 

关键词 地上净初级生产力  植物功能群  凋落物输入变化  氮添加  半干旱草原 

文摘内容 不同的草原利用方式(围封、放牧和割草等)随着大气氮沉降的不断加剧,改变了凋落物输入量。凋落物作为连接地上-地下碳循环过程的关键环节,对草原生态系统生产力和碳循环过程影响显著。氮是草原生产力的主要限制因子,凋落物输入量的变化对草原生态系统结构和功能的影响仍缺乏长期实验证据支持。该研究在内蒙古半干旱典型草原建立一个凋落物输入变化和氮添加控制实验平台,通过连续6年对群落生产力和功能群组成的监测,研究了凋落物添加与去除和氮添加对半干旱草原群落生产力和功能群组成的影响。研究发现:1)凋落物输入量增加和氮添加均显著提高了群落生产力,在对照和氮添加处理下,凋落物去除处理导致生产力分别降低了8.4%和7.6%,而凋落物添加处理使生产力分别提高了10.7%和6.3%;2)不同植物功能群对凋落物输入变化和氮添加的响应存在差异,导致群落功能群结构发生变化。随着凋落物输入量增加和氮添加,群落优势功能群多年生禾草(包括多年生丛生禾草和多年生根茎禾草)的生物量显著提高,对群落生产力的贡献增加,在群落中的优势地位增强;而另一优势功能群多年生杂类草生物量对凋落物和氮添加处理均无显著响应,进而导致在氮添加处理下其对群落生物量的贡献比例显著降低;3)凋落物输入主要改善土壤水分状况,而氮添加则主要通过提高土壤养分含量,促进群落生产力,并通过影响主要功能群生物量,导致群落结构发生变化。以上结果表明,适当的草原管理方式如围封禁牧和降低放牧强度等都能通过增加凋落物的输入来提高草原生产力,维持生态系统稳定性。而适量的氮等养分添加管理也有助于提高草原生产力,促进其恢复。