草地是陸地生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)全球氣候變化響應(yīng)最為敏感的類型之一,長(zhǎng)期大氣氮沉降對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能影響的環(huán)境效應(yīng)研究備受關(guān)注。目前,關(guān)于大氣氮沉降對(duì)植物群落結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)力的研究較多,而對(duì)土壤微生物養(yǎng)分利用過程及其與植物群落互饋關(guān)系的影響研究較少,且眾多氮沉降試驗(yàn)研究中氮素添加量較當(dāng)前或者預(yù)測(cè)的未來(lái)大氣氮沉降量普遍偏高,致使上述成果可能難以科學(xué)評(píng)估和預(yù)測(cè)大氣氮沉降對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響。另外,干旱半干旱區(qū)草地植物生長(zhǎng)受氮素限制更為強(qiáng)烈,且水資源短缺和土壤偏堿性導(dǎo)致植物和土壤微生物活力較弱,特殊的地域環(huán)境是否會(huì)緩解大氣氮沉降的環(huán)境效應(yīng),還有待于研究。因此,本研究在黃土高原典型草原設(shè)置了6個(gè)氮素添加量梯度(0,1.15,2.3,4.6,9.2和13.8 g N m^-2 yr^-1),基于為期8年的試驗(yàn)監(jiān)測(cè),研究了氮沉降對(duì)植物群落物種多樣性、生產(chǎn)力和穩(wěn)定性的影響及引起群落穩(wěn)定性改變的機(jī)制;分析了氮沉降對(duì)土壤理化和微生物性質(zhì)的影響及其與植物群落的互饋過程;明晰了氮沉降對(duì)土壤微生物養(yǎng)分利用策略的影響及其對(duì)土壤碳氮礦化的調(diào)控過程,旨在深入理解氮沉降對(duì)草地生態(tài)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

氮素添加對(duì)植物群落物種多樣性的影響

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文氮沉降對(duì)黃土高原典型草原植物群落穩(wěn)定性及土壤微生物養(yǎng)分利用過程的影響21圖3-2氮素添加對(duì)植物群落生物量和功能群生物量的影響注：（a）地上總生物量，（b）禾草類植物功能群生物量，（c）固氮非禾草類植物功能群生物量，（d）非固氮非禾草類植物功能群生物量表3-2植物群落生物量和植物功能群生物量變異來(lái)源分析效應(yīng)dfBATBGBNFBNNFFPFPFPFPYr767.61<0.00129.71<0.0016.69<0.00112.23<0.001N520.90<0.00122.56<0.0013.360.011.750.13Yr×N351.640.021.340.110.870.671.260.18注：BAT表示地上總生物量，BG表示禾草類植物功能群生物量，BNF表示固氮非禾草類植物功能群生物量，BNNF表示非固氮非禾草類植物功能群生物量

蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文氮沉降對(duì)黃土高原典型草原植物群落穩(wěn)定性及土壤微生物養(yǎng)分利用過程的影響223.3.2.2植物功能群蓋度氮素添加改變了植物功能群相對(duì)蓋度且對(duì)不同植物功能群的影響不一致（圖3-3）。氮素添加第三年，各功能群的相對(duì)蓋度發(fā)生顯著變化。其中在N1.15、N2.30、N4.60和N9.20處理下，禾草類和非固氮非禾草類植物功能群相對(duì)蓋度分別從約占群落的60%和5%上升到約75%和10%，而固氮非禾草類植物功能群相對(duì)蓋度從約占群落的35%下降到約15%（圖3-3b，c，d和e）。相比之下，在N13.80處理下，禾草類植物功能群相對(duì)蓋度從約占群落的60%上升到約95%，固氮非禾草類植物功能群相對(duì)蓋度從約占群落的35%下降到約5%（圖3-3f）。且隨著氮素添加年限的推移，高氮水平下（N9.20和N13.80），禾草類植物功能群相對(duì)蓋度維持穩(wěn)定，其相對(duì)蓋度約為90%（圖3-3）。氮素添加也影響了各植物功能群優(yōu)勢(shì)物種蓋度，并表現(xiàn)出種間的差異（圖3-4）。氮素添加對(duì)植物群落優(yōu)勢(shì)種禾草類物種長(zhǎng)芒草影響雖然表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異顯著性（P<0.05，圖3-4a），但相對(duì)較弱，對(duì)禾草類物種糙隱子草（Cleistogenessquarrosa）蓋度的影響最強(qiáng)（P<0.05，圖3-4b），對(duì)非固氮非禾草類物種狗娃花（Heteropappusaltaicus）蓋度的影響最弱（P=0.07，圖3-4d）。年份對(duì)固氮非禾草類物種米口袋（Gueldenstaedtiamultiflora）和非固氮非禾草類物種狗娃花蓋度的影響強(qiáng)于禾草類物種（P<0.05，圖3-4c和d）。氮素添加和年份的交互作用僅對(duì)固氮非禾草類物種米口袋蓋度產(chǎn)生顯著影響（P<0.05，圖3-4）。此外，高氮素添加處理（如N13.80）導(dǎo)致禾草類物種長(zhǎng)芒草蓋度顯著增加（P<0.05，圖3-4a），但顯著降低了固氮非禾草類物種米口袋蓋度（P<0.05，圖3-4c）。圖3-3不同氮素添加處理下三種植物功能群相對(duì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]黃土高原典型草原地上生物量估測(cè)模型[J]. 袁曉波,牛得草,吳淑娟,蒲向東,王龍,滕家明,傅華.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(13)
[2]黃土高原生態(tài)退化與恢復(fù)[J]. 袁曉波,尚振艷,牛得草,傅華.  草業(yè)科學(xué). 2015(03)
[3]氮素添加對(duì)黃土高原典型草原長(zhǎng)芒草氮磷重吸收率及C:N:P化學(xué)計(jì)量特征的影響[J]. 安卓,牛得草,文海燕,楊益,張洪榮,傅華.  植物生態(tài)學(xué)報(bào). 2011(08)



本文編號(hào)：3401184