生长季增温对黄土高原甘青针茅和铁杆蒿群落及其土壤养分的影响

作     者：朵莹 邓军 程杰 程积民 彭长辉 郭梁 DUO Ying;DENG Jun;CHENG Jie;CHENG Jimin;PENG Changhui;GUO Liang

作者机构：西北农林科技大学草业与草原学院陕西杨凌712100 宁夏云雾山国家级自然保护区管理局宁夏固原756000 国家林业和草原局西北调查规划设计院陕西西安710048 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 魁北克大学蒙特利尔分校环境科学研究所加拿大蒙特利尔H3C 3P8 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 

出 版 物：《草业科学》 (Pratacultural Science)

年 卷 期：2022年第39卷第10期

页      面：2029-2037页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(41701606) 陕西省自然科学基础研究计划(2021JM-093) 中央高校基本科研业务费(2452020009) 

主　　题：气候变暖 优势种 土壤温湿度 地上生物量 半干旱草地 

摘      要：为探究全球变暖背景下草原优势种变化规律及其土壤养分作用机制,本研究以黄土高原典型草原-宁夏云雾山国家级自然保护区优势种甘青针茅(Stipa przewalskyi)和铁杆蒿(Artemisia sacrorum)群落为研究对象,探究植物生长季增温条件下群落地上生物量及地下不同土层土壤有机碳、全氮、速效磷、微生物生物量碳、微生物生物量氮、硝态氮、铵态氮含量变化规律。结果表明:1)生长季增温分别使甘青针茅和铁杆蒿群落地上生物量提高了122.87%和36.65%,两者对增温响应的差异与其对磷等养分利用的差异有关。2)生长季增温使不同深度土壤平均温度升高2.03~2.93℃,表层(0-5 cm)土壤温度增幅高于深层;土壤温度的升高导致土壤水分含量降低。3)表层土壤养分对于增温的响应程度强于下层,增温使甘青针茅和铁杆蒿群落表层土壤有机碳含量分别显著降低了18.47%和2.35%(P 0.05)。此外,在甘青针茅群落中,增温极显著提高了表层土壤速效磷含量、降低了微生物生物量氮含量(P 0.01)。总之,生长季增温通过影响土壤温度、水分条件进而对甘青针茅、铁杆蒿群落的土壤养分状况及其地上生物量产生影响,甘青针茅群落对增温的响应更为敏感。本研究对了解全球增温黄土高原草地生态系统不同优势种的群落变化特征以及土壤养分变化及驱动机制具有重要意义。