《氮沉降对荒漠草本植物群落影响研究获进展》

  • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: changjiang
  • 发布时间:2018-02-02
  • 人类工农业活动的增加, 导致越来越多的氮素排放到大气并沉降在陆地生态系统表面。氮沉降的增加也成为影响生态系统植物群落结构和功能的重要全球变化因子干旱区约占全球陆地面积的 1/3, 由于土壤普遍缺乏氮素, 对氮沉降的增加响应尤为敏感。当前, 关于氮沉降对荒漠生态系统植物群落影响的研究报道较少。但荒漠地区大量存在的一年生植物为揭示荒漠植物在年际间如何响应氮沉降的增加提供了理想的研究材料 近期, 中国科学院新疆生态与地理研究所研究员张元明团队以准噶尔荒漠为研究区, 设定了长期氮沉降模拟增加样地, 开展了连续3年的观测实验, 研究荒漠草本植物群落对氮增加的响应。研究表明: 1) 植物丰富度、均匀度、密度和生物量等指标对氮的响应既具有浓度依赖性, 又具有季节依赖性, 大部分指标随着时间的增加效应变得更加明显。2) 氮能够降低物种丰富度、尤其是在高浓度氮增加下、物种数量能够在3年之内减少一半。均匀度和密度在2年之内响应较小, 在第3年负效应则开始显现。3) 低浓度的氮能够增加生物量、但是随着年限增加、这种效应可能消失、而高浓度的氮具有抑制作用。4) 所有的指标之间相互联系..。

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    • 通过在荒漠草原开展增水和增氮野外控制试验,研究增水和增氮对荒漠草原植物群落结构、物种多样性及群落稳定性的影响。结果表明:(1)增水和增氮处理显著影响了荒漠草原植物群落结构和地上生物量,而对植物群落稳定性影响不显著(P>0.05)。增水处理显著增加了豆科和禾本科植物地上生物量(101.3%和57.9%)(P<0.05);增水+增氮处理显著增加了植物群落盖度(43.2%)和地上生物量(112.4%)及不同功能群(禾本科和杂类草)植物盖度(75.5%和47.3%)和地上生物量(139.3%和85.7%)(P<0.05)。与增氮处理相比,增水+增氮处理显著增加了植物群落和不同功能群(禾本科和杂类草)植物高度、盖度和地上生物量(P<0.05)。(2)增水、增氮和增水+增氮处理均显著降低了植物群落Pielou指数(11.7%、8.7%和10.2%)(P<0.05)。(3)增水和增水+增氮处理提高了荒漠草原植物群落稳定性,而增氮处理降低了荒漠草原植物群落稳定性。增水处理荒漠草原植物群落稳定性效应大于增水+增氮处理。研究表明,荒漠草原植物群落结构受到氮沉降和降水增加的共同影响。增加降水对荒漠草原植物群落稳定性的积极效应可能会抵消部分氮沉降的消极影响,荒漠草原植物群落地上生物量及群落稳定性可能有所增加。
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    • 编译者:王成卓
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    • 1.人们通常认为,如果能够在不同氮有效性条件下快速获取氮的物种,那么在进入新区域后,应该具有更高的建立成功率。然而,很少有实验研究明确证实过这一点。我们的多物种实验测试了原产于中欧的植物物种的全球归化成功是否与高氮获取能力有关。 2.我们选择了41种原产于德国的常见草本植物,它们都已归化,被引入了其他地方。这些物种中有22个被广泛归化,19个归化程度较低。我们在温室试验中,以德国植物为样本,在低氮和高氮条件下培育了41种草地物种,并评估了它们的氮获取能力。 3.虽然广泛归化的物种平均生长速度较快,但它们的氮素吸收率明显低于不广泛归化的物种。然而,广泛归化的物种的根质量分数略高。尽管存在这些差异,两组植物的总氮含量基本没有差异。然而,氮肥的添加倾向于增加了植物总氮含量的广泛归化物种。氮肥的添加也增加了生物量的产量和氮素的吸收速率,并降低了植物的根质量分数,但这些反应在广泛种植和不广泛种植的植物之间没有差别。 4.我们的结论是,尽管生长快的物种往往比生长慢的物种具有更高的全球归化成功率,但植物的归化成功率不一定与高氮获取能力有关。