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氮素水平和伴生密度对黄河三角洲盐地碱蓬与碱蓬竞争的影响

氮素水平和伴生密度对黄河三角洲盐地碱蓬与碱蓬竞争的影响

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作者：起德花中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)

学位级别：硕士

受人类活动影响,氮沉降增加,土壤环境中氮素含量也逐渐增高。土壤氮素增加对不同植物生长影响程度各异,从而导致种间竞争状况发生变化。为探究氮输入增加对近缘物种种间竞争关系的影响,应用目标种-邻居种试验方法,以黄河三角洲近缘优势... 详细信息

受人类活动影响,氮沉降增加,土壤环境中氮素含量也逐渐增高。土壤氮素增加对不同植物生长影响程度各异,从而导致种间竞争状况发生变化。为探究氮输入增加对近缘物种种间竞争关系的影响,应用目标种-邻居种试验方法,以黄河三角洲近缘优势种盐地碱蓬(Suaeda salsa)与碱蓬(Suaeda glauca)互为目标种和邻居种,设置低氮(0 gm)、中氮(15 gm)和高氮(30 gm)3个氮素水平及单生(0株/盆)、低(2株/盆)、高(4株/盆)3个伴生密度,通过野外盆栽实验,分析不同氮素水平和伴生密度对两物种生长指标、生物量指标和竞争能力的变化,以期为氮输入增加背景下黄河三角洲滨海湿地植物群落变化趋势预测提供参考。结果表明:(1)氮素水平和伴生密度对盐地碱蓬株高影响不显著,对碱蓬株高则均有显著影响。碱蓬株高随氮素水平提高先升高后降低,随盐地碱蓬密度增加而降低。两物种冠幅都受氮素水平和伴生密度影响显著,氮素水平提高对盐地碱蓬冠幅的促进作用更强,而伴生密度升高对碱蓬冠幅的抑制作用更强。氮素水平和伴生密度对两物种株高和冠幅增长速率的影响趋势,分别与其对株高冠幅的影响趋势一致。盐地碱蓬叶片干物质含量受碱蓬密度影响显著,且与氮素水平有交互作用,有碱蓬伴生时,在本试验设定的所有氮素水平下,其叶片干物质含量在低、高密度之间均无显著差异,高碱蓬密度并没有降低盐地碱蓬的资源获取能力。碱蓬叶片干物质含量则只受盐地碱蓬密度影响显著,高密度盐地碱蓬条件下显著降低,说明高盐地碱蓬密度下碱蓬资源获取能力降低。(2)氮素水平和伴生密度对两物种总生物量均有显著影响。盐地碱蓬总生物量随氮素水平的升高而持续升高,而碱蓬在高氮下与中氮条件相比几乎无增长。两物种生物量均随伴生密度的增加而降低,在同等条件下,氮素水平提高对盐地碱蓬的促进作用更强。氮素水平和碱蓬密度对盐地碱蓬叶生物量比均无显著影响,对碱蓬叶生物量比均有显著影响,但碱蓬叶生物量比的变化与其总生物量的变化间没有明显联系。两物种根冠比受氮素水平和伴生密度的影响趋势一致,均表现为随氮素水平提高而降低,随伴生密度增加而升高。与碱蓬相比,盐地碱蓬根冠比对氮水平和伴生密度的响应更明显,能更加快速的调节地上、地下生物量分配以响应资源竞争,以保证最大化的吸收受限资源。(3)盐地碱蓬株高相对竞争强度受氮素水平和碱蓬密度影响不显著,而碱蓬株高相对竞争强度随氮素水平和伴生密度增加均呈增高趋势。随氮素水平增加,盐地碱蓬冠幅相对竞争强度降低,碱蓬冠幅相对竞争强度增加。两物种生物量相对竞争强度(CIr)均受氮素水平和其密度影响显著。随氮水平提高,盐地碱蓬对碱蓬的抑制作用明显升高,而碱蓬对盐地碱蓬抑制作用逐渐降低。盐地碱蓬的相对拥挤度效应(Dr)高于碱蓬,其单位生物量作用强度(I)则均低于碱蓬。随氮供应水平增加,两物种单位生物量作用强度均降低,盐地碱蓬相对拥挤度效应增加,碱蓬相对拥挤度效应无显著变化。两者相互相对竞争强度随氮素水平的变化趋势,主要由相对拥挤度效应的变化趋势主导。(4)在本研究设置的两种伴生密度下,低氮时两物种彼此相对竞争强度均显著差异,中氮及高氮条件下盐地碱蓬受到的相对竞争强度显著低于碱蓬。随氮素水平提高,盐地碱蓬对碱蓬的抑制作用明显升高,而碱蓬对盐地碱蓬抑制作用逐渐降低。在氮水平提高的情况下,盐地碱蓬在两者混生群落中可能会逐渐占据优势。

关键词：氮素水平伴生密度盐地碱蓬碱蓬竞争

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