【摘要】：本研究以內(nèi)蒙古地區(qū)3種草原類型區(qū)草地群落為研究對象,研究不同氣候條件下草地群落生物量、化學(xué)計量特征及其碳氮分布規(guī)律對氮磷添加的響應(yīng)差異,旨在為全球變化背景下我國退化草地恢復(fù)和治理工作提供理論基礎(chǔ)和建議,同時也為準確分析與預(yù)測氮沉降背景下草地碳源匯變化和碳收支提供科學(xué)依據(jù)及基礎(chǔ)資料。主要結(jié)果如下:(1)內(nèi)蒙古草地群落結(jié)構(gòu)和物種組成較為簡單,其物種科屬種分布較為分散,物種多樣性和群落生產(chǎn)力沿東北-西南方向樣帶整體呈現(xiàn)先降低后上升的變化趨勢,3種草原類型區(qū)物種多樣性指數(shù)整體無顯著差異(P0.05),而草甸草原群落生產(chǎn)力顯著高于典型草原和荒漠草原(P0.05)。相關(guān)分析結(jié)果表明氣候因子和土壤條件對內(nèi)蒙古自然植被物種多樣性和生產(chǎn)力均有顯著影響。草地群落生產(chǎn)力與物種豐富度、多樣性指數(shù)均呈線性正相關(guān)。(2)氮磷添加對內(nèi)蒙古草原各站點草地群落生物量(地上、地下生物量和總生物量)都具有促進作用,其生物量變化比例均隨氮磷添加水平呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢。不同氮磷添加水平對草甸(8.22%~38.44%)和荒漠草原(14.72%~54.38%)草地群落地上生物量的促進作用均高于典型草原(4.18%~19.18%)。地下生物量對氮磷添加的響應(yīng)整體比地上生物量小,其中N添加對草甸(6.99%~27.32%)和典型草原(22.9%~41.83%)地下生物量的促進作用高于荒漠草原(2.29%~18.28%),對典型草原(3.81%~21.20%)和荒漠草原(10.98%~35.15%)總生物量的促進作用高于草甸草原(1.18%~10.93%);而不同P添加水平對典型草原(24.72%~53.84%;5.58%~27.38%)和荒漠草原(27.94%~49.49%;17.21%~41.19%)地下生物量和總生物量的促進作用均高于草甸草原(-1.39%~19.72%;-8.82%~11.41%)。沿經(jīng)度梯度下各站點草地群落地上生物量主要與氮磷添加水平和降雨量呈正相關(guān)關(guān)系,而地下生物量和總生物量主要與磷添加水平和干旱系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,三者均與溫度呈負相關(guān)關(guān)系。(3)在群落水平上,不同N添加水平下荒漠草原(4.03%~22.04%)群落N/P增加比例高于草甸草原(-0.48%~10.93%)和典型草原(-0.38%~14.51%),而群落C/N和C/P變化比例在3種草原類型間相差不大。隨施氮水平的升高,草甸草原和荒漠草原群落N/P逐漸增加,群落C/N逐漸減小,而群落C/P變化趨勢不顯著(P0.05);而典型草原各站點化學(xué)計量比無顯著變化趨勢。不同土層土壤化學(xué)計量比對N添加水平變化趨勢大致相同,其中,3個草原類型區(qū)0-10cm和10-30cm土壤C/N隨N添加水平呈下降趨勢,土壤N/P呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢,而C/P則變化趨勢不顯著(P0.05)。不同P添加水平下3種草原類型群落C/N變化比例相差不大,而群落C/P(-41.31%~-19.99%)和N/P(-43.16%~-27.72%)下降比例以荒漠草原最大,而草甸草原和典型草原較為接近。隨施磷水平的升高,群落C/N逐漸增加,而群落C/P和N/P逐漸下降。3種草原類型0-10cm和10-30cm土壤C/P和N/P均隨P添加水平呈顯著下降趨勢,而C/N隨P添加水平變化趨勢不顯著(P0.05)。(4)氮磷添加對經(jīng)度梯度下各站點草地群落生物量碳氮庫都有提升作用,其生物量碳氮庫變化比例均隨氮磷添加水平的增加而增加。不同N添加水平對典型草原地上生物量碳氮庫的促進比例弱于草甸和荒漠草原,而草甸和典型草原地下生物量碳氮庫和總生物量碳氮庫的變化比例均高于荒漠草原。而不同P添加水平對荒漠草原地上生物量碳氮庫的促進比例高于草甸和典型草原,典型草原地下生物量碳氮庫和總生物量碳氮庫的促進比例高于草甸和荒漠草原。不同氮磷添加水平對不同土層土壤碳氮庫的促進作用整體較弱,其中荒漠草原不同土層土壤碳氮庫變化比例均小于草甸和典型草原。不同氮磷添加水平下草甸草原草地群落地上活體碳庫/根系碳庫下降比例最大,荒漠草原地上活體氮庫/根系氮庫增加比例最大。不同N添加水平下草甸草原碳氮元素在地上活體-土壤和根系-土壤組分間的增加比例大于典型和荒漠草原。不同P添加水平下荒漠草原地上活體-土壤間氮分配增加比例最大,草甸草原根系-土壤間的氮分配比例增加最大。
【圖文】：

第 2 章 材料與方法第 2 章 材料與方法2.1 研究區(qū)概況本研究區(qū)域位于半濕潤、半干旱氣候帶的內(nèi)蒙古自治區(qū)，基于東北-西南方向草原樣帶水熱梯度變化特征依次布設(shè) 9 個研究站點，橫跨 3 種（草甸草原、典型草原、荒漠草原）草原類型，每種草原類型包括 3 個研究站點（圖 2.1，表 2.1）。

第 2 章 材料與方法5 g P m-2yr-1）、P4（10 g P m-2yr-1）、P5（12.5 g P m-2yr-1）、P6（1及 N/P（20 g N m-2yr-1+10 g P m-2yr-1），每個處理 3 個重復(fù)，采用完圖 2.2），9 個研究站點共計 378 個樣方。最后將所有樣方進行插牌標本次實驗所施用的 N、P 肥分別是呈白色晶體的尿素（分子式：CN粉末的過磷酸鈣主要成分為 Ca(PO4)2，二者純度均為 46%。在 2017右，將尿素、過磷酸鈣按照一定量在陰天或是小雨天均勻撒施（或者在每個樣方均勻灑上一定量的水提高肥料利用效率）。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S812

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本文編號：2623938