长期氮添加对内蒙古典型草原植物地上、地下生物量及根冠比的影响

作     者：景明慧 贾晓彤 张运龙 曹娟 周伟 王杰 庾强 JING Ming-hui;JIA Xiao-tong;ZHANG Yun-long;CAO Juan;ZHOU Wei;WANG Jie;YU Qiang

作者机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站中国农业科学院北京100081 

出 版 物：《生态学杂志》 (Chinese Journal of Ecology)

年 卷 期：2020年第39卷第10期

页      面：3185-3193页

核心收录：

学科分类：090503[农学-草业科学] 0909[农学-草学] 0905[农学-畜牧学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFA0604802) 国家自然科学基金项目(31270476)资助 

主　　题：地下生物量 富营养化 氮沉降 根冠比 草原生态系统 

摘      要：氮沉降的增加显著改变了生态系统功能和过程。大量研究表明,氮添加会提高生态系统生产力,然而,大部分研究集中在地上生物量,对地下生物量以及根冠比的研究较少。我们在内蒙古典型草原进行了7年的氮添加实验,设置6个氮添加水平,分别是N0(0)、N1(5.6 g N·m^-2)、N2(11.2 g N·m^-2)、N3(22.4 g N·m^-2)、N4(39.2 g N·m^-2)、N5(56 g N·m^-2),测定植物地上和不同土层(0~10、10~30、30~50和50~100 cm)地下生物量并计算根冠比,研究不同氮添加水平对植物地上、地下生物量和根冠比的影响。结果表明:(1)与对照相比,低氮添加水平(N1和N2)未显著增加地上生物量,高氮添加水平(N3~N5)显著增加了地上生物量(96%~117%),且各高氮添加水平间差异不显著;(2)不同氮添加水平下,植物地上生物量的氮响应效率(NRE)均大于0且呈下降趋势,相邻氮添加水平的NRE差值(ΔNRE)仅在N3水平下显著增加,说明地上生物量在N3水平下达到饱和;(3)氮添加未显著改变不同土层以及整个土壤剖面上的地下生物量,且对各土层地下生物量的占比情况无显著影响;(4)与对照相比,N1和N2未显著改变植物的根冠比,N3~N5显著降低了植物根冠比。综上所述,氮沉降增加会提高植物地上生物量,对不同土层根系的影响比较复杂,需要更多的研究来明确地下生产力对氮沉降增加的响应规律。