氮添加对宁夏荒漠草原植物初级生产力的影响机制

许多研究探索了与全球变化相关的生态系统功能的变化,但对生态系统功能变化的机制与途径了解较少。初级生产力是生态系统功能的重要组分,但关于氮(N)添加下荒漠草原植物群落初级生产力如何变化以及变化机制尚未明确,N是否通过影响生物多样性来影响荒漠草原初级生产力?为此,本研究在荒漠草原开展了为期4年的N添加控制实验(2018—2021年),试验处理包括对照和4个N添加水平(5、10、20和40 g m^-2 a^-1),研究了N添加对荒漠草原物种多样性、功能多样性、初级生产力及其关系的影响。结果表明：(1)N添加处理(2018—2021年)改变了植物物种多样性及功能多样性,但年际间变化趋势不同。N添加处理第四年(2021年)荒漠草原植物功能多样性(Rao指数)、群落加权平均值-株高、功能均匀度和功能离散度均显著增加,而荒漠草原植物物种丰富度和Shannon-Wiener指数均显著降低。(2)N添加可以通过影响物种丰富度和功能多样性进而间接地促进荒漠草原初级生产力,但群落加权性状值-株高对初级生产力的影响是正效应,而物种丰富度和功能离散度对初级生产力的影响是...     

氮磷添加对荒漠草原植物-凋落物-土壤生态化学计量特征的影响

为明确植物、凋落物和土壤养分含量及化学计量比对土壤中添加多种限制性养分的响应，阐明"植物-凋落物-土壤"连续体化学计量动态及各组分之间的协同作用，以宁夏荒漠草原为研究对象，于2018年开始进行氮（N）、磷（P）养分添加控制试验。试验处理包括对照（CK）、N添加、P添加、NP共同添加4个处理。结果表明：（1） NP共同添加显著增加了荒漠草原植物N和P含量、以及凋落物和土壤P含量，显著降低了荒漠草原植物C：N和C：P、以及土壤和凋落物C：P和N：P。P添加显著增加了荒漠草原植物、凋落物和土壤P含量，显著降低了植物、凋落物、土壤C：P和N：P。N添加分别增加了植物、凋落物N含量和N：P，但对植物N含量影响未达到显著水平。（2） C、N、P含量和N：P大小均表现为植物 > 凋落物 > 土壤，C：N和C：P均表现为凋落物 > 植物。（3） N添加提高了荒漠草原植物对P再吸收效率，降低了荒漠草原植物对N利用效率；P添加提高荒漠草原植物对N再吸收效率，降低荒漠草原对P的利用效率；NP共同添加提高了荒漠草原植物对N和P再吸收效率，降低了荒漠草原植物对N和P利用效率。（4）植物-凋落物-土壤的N、P含量和化学计量比之间显著相关，其中植物N、P、N：P与凋落物和土壤N、P、N：P显著正相关，凋落物P、C：N与植物和土壤C：P、N：P显著负相关。（5）荒漠草原植物和凋落物N较稳定（1/H=0.45和1/H=0.48），而植物和凋落物P、N：P较敏感（1/H=0.80、0.73和1/H=0.81、0.78）。荒漠草原植物生长受N限制，N添加缓解荒漠草原植物N限制，P添加和NP添加加剧荒漠草原植物N限制，荒漠草原植物通过改变养分利用策略和再吸收利用效率适应土壤中N、P含量的变化。