基于整合分析的氮添加对草地植被多样性、生物量及净初级生产力影响

发布时间：2021-10-14 07:17

　　【目的】揭示氮沉降对全球草地生态系统植被多样性、生物量及净初级生产力的综合效应,并探究不同气候条件下氮沉降对于草地影响程度。【方法】根据设计的标准收集整理国内外121篇文献,采用整合定量分析氮沉降对全球草地生态系统的综合效应。【结果】与未施加氮的天然草地相比,氮添加显著提高草地生产能力,其中草地总生物量（P<0.05）、地上生物量（P<0.001）、地下生物量（P<0.01）及地上净生产力（P<0.001）平均效应值分别为24.11%、33.55%、16.38%及29.73%;氮添加显著降低天然草地植被多样性,其中植被香农-威纳指数（P<0.05）及丰富度指数（P<0.01）平均效应值分别下降27.11%及14.65%;年降水会显著影响天然草地植被多样性指数、辛普森指数及覆盖度指数对氮沉降的响应,而不显著影响植物生物量和净生产力对氮沉降的响应,年均温不会显著影响草地植被多样性、生物量及净初级生产力对氮沉降的响应。【结论】大气氮沉降会提高天然草地生态系统的生物量及净生产力,但会造成植物丰富度降低,对草地生态系统物种多样性造成负面影响。 

【文章来源】：四川农业大学学报. 2020,38(03)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

草地生态系统中植物相关参数对氮添加的拟合效应值

草地生态系统中植物相关参数对氮添加速率及试验周期的拟合效应值

研究结果表明，氮添加会对草地生态系统中植物生物量及初级净生产力产生较为显著的影响（图1）。相较于未施加氮的天然草地，氮添加显著提高了总生物量（+24.11%）、地上生物量（+33.55%）、地下生物量（+16.38%）及地上净生产力（+29.73%）。同时，氮添加也会影响地下净生产力（+4.00%,P=0.91）。氮添加速率上升，草地总生物量（+11.17%,P<0.05）和地上净生产力（+10.82%,P<0.05）均显著升高，地下生物量（+3.44%,P=0.26）、地下净生产力（+10.93%,P=0.48）及地上生物量（-2.32%,P=0.56）无显著变化（图2）。同时研究发现氮添加速率的上升会削弱氮对草地生产力的促进作用（图2）。此外，随着试验周期的延长，草地总生物量（+14.79%,P<0.01）显著增加，而其他与草地生态系统生物量及净生产力有关的指标无显著变化。亚组研究发现（图3），地上生物量在低氮添加的情况下会呈现上升趋势而在中高氮添加的情况下却呈现降低趋势，这与地下生物量，总生物量及地上净生产力随施氮量持续上升的结果差异明显。短期试验时地上生物量对氮添加呈现正效应，而在长期试验的情况下则呈现负效应。地下生物量在短期及长期试验时会显著上升，而在中期试验却呈现出降低的趋势。由于缺乏长期对于总生物量及地上净生产力研究的试验，虽然这两个指标在中短期呈现上升趋势，依旧无法对其变化规律得出统一结果。此外，各指标在温性草原中对于氮沉降响应显著，而在其他草地中响应不显著。

【参考文献】：
期刊论文
[1]AM真菌在草原生态系统中的功能[J]. 金樑,孙莉,王强,董梅,王晓娟,王茜,张亮.  生态学报. 2016(03)
[2]Effects of soil nitrogen:phosphorus ratio on growth rate of Artemisia ordosica seedlings[J]. Wei Wu 1, XingDong He 1*, HuaCong Ci 1, Rong Li 1, PingPing Xue 1, YuBao Gao 1, HaLin Zhao 2 1. College of Life Sciences, Nankai University, Tianjin 300071, China 2. Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Science, Lanzhou, Gansu 730000, China.  Sciences in Cold and Arid Regions. 2010(04)
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本文编号：3435695