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常绿阔叶林外生、内生菌根树种细根化学计量学性状对n添加的响应

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生态学报 2020年第14期40卷 4966-4974页

作者：范爱连张礼宏陈廷廷陈宇辉姜琦贾林巧王雪陈光水福建师范大学地理研究所福州350007 福建师范大学湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室福州350007

为揭示不同菌根类型树种细根化学计量学性状对n添加的塑性响应,在福建省建瓯市万木林自然保护区常绿阔叶林内选择外生菌根树种罗浮栲(Castanopsis faberi)和内生菌根树种木荷(Schima superba)为研究对象,采用根袋法开展n添加试验,细根... 详细信息

为揭示不同菌根类型树种细根化学计量学性状对n添加的塑性响应,在福建省建瓯市万木林自然保护区常绿阔叶林内选择外生菌根树种罗浮栲(Castanopsis faberi)和内生菌根树种木荷(Schima superba)为研究对象,采用根袋法开展n添加试验,细根在根袋内生长半年后测定化学计量学指标(C、n、P、C/n、n/P、C/P)。结果表明:根序对细根化学计量学性状有显著影响,随着根序的增加,罗浮栲与木荷细根C浓度、C/n、C/P明显增加,n浓度与P浓度明显下降。n添加对细根C、n浓度均有极显著的促进作用,但对细根P浓度影响不显著,从而导致细根C/n维持稳定,但n/P、C/P升高,细根受P限制增加。细根化学计量学性状对n添加的塑性响应在不同序级间以及在外生菌根树种罗浮栲和内生菌根树种木荷之间均无显著差异。结论表明,研究所选内生、外生菌根树种细根化学计量学性状对n添加具有基本相似的响应。

关键词：细根化学计量学性状 n添加塑性响应常绿阔叶林菌根类型

水杉人工林细根和粗根碳氮磷计量特征对n添加的响应

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林业科学研究 2022年第3期35卷 161-168页

作者：问宇翔冯坤乔童冉吴统贵王高峰中国林业科学研究院亚热带林业研究所华东沿海防护林生态系统国家定位观测研究站浙江杭州311400 江苏省东台市林场江苏东台224200 美国克莱姆森大学林业与环境保护系南卡罗来纳州克莱姆森29634-0317

[目的]研究水杉细根和粗根碳(C)、氮(n)、磷(P)计量特征对n添加的响应,揭示细根和粗根n、P养分分配格局的变化,为科学认识水杉对n沉降的适应策略提供参考。[方法]在江苏省东台市林场水杉人工林进行长期n添加试验,设置对照(CK,0 kg·hm^(... 详细信息

[目的]研究水杉细根和粗根碳(C)、氮(n)、磷(P)计量特征对n添加的响应,揭示细根和粗根n、P养分分配格局的变化,为科学认识水杉对n沉降的适应策略提供参考。[方法]在江苏省东台市林场水杉人工林进行长期n添加试验,设置对照(CK,0 kg·hm^(−2)·a^(−1))、低n(Ln,56 kg·hm^(−2)·a^(−1))、中n(Mn,168 kg·hm^(−2)·a^(−1))、高n(Hn,280 kg·hm^(−2)·a^(−1))4个n添加处理,测定水杉细根(直径n、P含量及土壤理化性质指标。[结果](1)n添加对水杉人工林土壤有机碳和水解氮含量存在明显促进作用,且随着n添加量增加,这种促进作用有所减弱。n添加对土壤全磷含量、有效磷含量和pH均无显著影响。(2)随着n添加量的增加,水杉细根和粗根n含量、C:P、n:P显著增加,P含量和C:n显著下降。此外,细根和粗根n含量、C:n和n:P在Hn处理下对n添加的响应存在明显差异,表现为细根n含量、C:n和n:P在Hn处理下对n添加响应减弱。(3)水杉粗根n含量和C:n可塑性响应在Hn处理下显著高于细根,粗根n:P可塑性响应在Mn和Hn处理下显著高于细根。[结论]水杉细根和粗根C、n、P计量特征对n添加的响应较为一致,分析发现粗根n含量、C:n、n:P的可塑性响应在Hn处理下显著高于细根。研究结果为认识n沉降持续增加背景下林木地下部分养分分配策略提供新的思路,也为沿海防护林养分管理措施的制定提供科学依据。

关键词：水杉 n添加细根粗根 C、n、P计量特征

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长期n添加对典型草原几个物种叶片性状的影响

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生态学报 2012年第5期32卷 1419-1427页

作者：黄菊莹余海龙袁志友李凌浩宁夏大学新技术应用研究开发中心银川750021 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 宁夏大学资源环境学院银川750021

通过一个连续4 a(2003—2006年)n添加的野外控制试验(0、1、2、4、8、16、32、64 g/m2等8个水平),探讨了n供给改变对内蒙古典型草原几个常见物种叶片性状的影响。结果表明,沿施n水平,冷蒿(Artemisia frigida)、星毛委陵菜(Potentillaaca... 详细信息

通过一个连续4 a(2003—2006年)n添加的野外控制试验(0、1、2、4、8、16、32、64 g/m2等8个水平),探讨了n供给改变对内蒙古典型草原几个常见物种叶片性状的影响。结果表明,沿施n水平,冷蒿(Artemisia frigida)、星毛委陵菜(Potentillaacaulis)和砂韭(Allium bidentatum)比叶面积(SLA)呈指数增加,而克氏针茅(Stipa krylovii)和糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)SLA无明显变化规律;5个物种绿叶n浓度和枯叶n浓度均呈增加趋势,而绿叶P浓度和枯叶P浓度的变化趋势呈明显的物种差异性。物种间,冷蒿具有较高的SLA和叶片养分浓度,克氏针茅具有较低的SLA和叶片养分浓度。以上结果表明,n供给增加降低了植物保持n的能力,对植物P保持能力的影响随物种不同而异,反映了植物P策略对n供给改变的弹性适应。因此,大气n沉降增加改变着植物n和P利用策略,进而影响着植被-土壤系统n和P循环,而其物种差异性将对群落结构产生深远影响。

关键词：草原生态系统叶片性状 n添加养分保持养分循环

n添加对林地土壤脲酶活性及动力学参数的影响

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河北农业大学学报 2019年第2期42卷 48-53页

作者：卢艺李瑞瑞胡菲万福绪南京林业大学林学院/南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

为探讨不同施n量对土壤脲酶活性及动力学参数(V_(max)、K_m)的影响,以南京林业大学科研教学基地6年生墨西哥柏人工林(Cupressus lusitanica Mill.)为研究对象,设置n0(CK)、n1(24 kg/hm^2)、n2(48 kg/hm^2)、n3(72 kg/hm^2)、n4(96 kg/hm^2)、n5(120 kg/hm^2) 6个不同施n量处理,对其林地土壤进行了1年氮添加试验。结果表明:(1)与对照样地相比,土壤有机碳(SOC)随氮添加量的增加而显著增加,并在n4水平时达到最大值(19.06 mg/g)。氮添加对土壤C/n也产生显著影响。但氮添加并未对土壤全氮(Tn),全磷(Tp)含量及n/p产生显著影响(P> 0.05)。(2)与对照样地相比,脲酶绝对活性(Ure)、单位有机碳脲酶活性(Ure/SOC)及V_(max)随n添加量增加而显著增加,并在n3水平下达到最大值。但在n4、n5水平下,Ure、Ure/SOC及V_(max)显著低于n3水平。K_m随施n量的增加显著增加,并在n5水平下达到最大值(21.195 g/L)。(3)冗余分析结果表明,Ure、Ure/SOC和V_(max)与Tn,Tp,n/p呈正相关关系;但K_m与Tn,Tp,n/p呈负相关关系。以上结果表明,氮添加通过改变森林土壤的环境因子,影响了土壤中脲酶活性及脲酶动力学参数,进而影响土壤氮素循环。

关键词： n添加土壤养分状况土壤脲酶活性酶促反应动力学参数单位有机碳脲酶活性

西南喀斯特地区两种草本对干湿交替和n添加的生长响应

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生态学报 2016年第11期36卷 3372-3380页

作者：李周高凯敏刘锦春梁千慧陶建平三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室西南大学生命科学学院重庆400715

喀斯特地区的"岩溶干旱"和频繁的变水环境成为喀斯特地区植被生长和分布的重要选择压力,是该地区植被恢复重建的主要障碍因子。n沉降也会对喀斯特地区的生态系统造成难以预测的影响。为了探究喀斯特地区草本植物对干湿交替和n添加的生... 详细信息

喀斯特地区的"岩溶干旱"和频繁的变水环境成为喀斯特地区植被生长和分布的重要选择压力,是该地区植被恢复重建的主要障碍因子。n沉降也会对喀斯特地区的生态系统造成难以预测的影响。为了探究喀斯特地区草本植物对干湿交替和n添加的生长响应,以苍耳(Xanthium sibiricum)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)为研究对象,通过盆栽水分受控实验,研究了5种不同水分处理[对照组(CK)、干旱组(D)、1周干湿交替处理组(DW-1)、2周干湿交替处理组(DW-2)和3周干湿交替处理组(DW-3)]与n添加(n+、n-)对两种草本植物生长和生物量的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了植物生长和生物量的积累,株高、叶面积、总根长和根体积等生长指标和地上生物量均显著降低,根冠比增大。不同程度的干湿交替对植物的生长和生物量的积累均表现出一定程度的补偿效应,但这种补偿效应的大小随着干旱持续时间的延长而减弱。n添加对植物的生长和生物量积累有显著地促进作用,株高、根表面积、根体积和根生物量较对照组显著增加,但这种促进作用随着干旱历时的增加而减弱,可能与土壤水分状况有关。同时,n添加还影响着植物生物量的分配,在促进两种植物地上和地下生长的同时,还促进了植物根冠比的增加。

关键词：石灰岩干湿交替 n添加生长状况生物量积累和分配

n添加对喀斯特石漠化治理典型植物幼苗细根性状与根际土壤养分特征的影响

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N添加对喀斯特石漠化治理典型植物幼苗细根性状与根际土壤养分特...

作者：肖海龙贵州师范大学

学位级别：硕士

细根(≤2mm)作为植物吸收水分与养分的关键器官,是根系组织中最活跃和最敏感的部分,且对环境变化具有高度的可塑性。本研究以喀斯特石漠化治理典型植物花椒(Zanthoxylum bungeanum)与紫花苜蓿(Medicago sativa)幼苗作为研究对象,采用盆... 详细信息

细根(≤2mm)作为植物吸收水分与养分的关键器官,是根系组织中最活跃和最敏感的部分,且对环境变化具有高度的可塑性。本研究以喀斯特石漠化治理典型植物花椒(Zanthoxylum bungeanum)与紫花苜蓿(Medicago sativa)幼苗作为研究对象,采用盆栽控制试验,设置CK(空白对照)、Ln(低氮)、Mn(中氮)、Hn(高氮)四种n添加处理方式,分别研究花椒与紫花苜蓿细根生物量、细根形态、细根化学计量学等性状特征以及根际土壤养分元素对n添加的响应,并分析他们之间的相互耦合关系。探讨n添加影响下2种植物细根适生性策略的变化及其与根际土壤养分的互作机制,以期为喀斯特石漠化地区在未来气候变化背景下开展的植被生态修复治理提供重要的生理生态学理论依据。主要研究结果如下:(1)n添加促进了花椒与紫花苜蓿幼苗细根生物量的增加,且均在Ln处理下达到最大值,随着施n浓度的增大花椒的细根生物量呈先增加后减小的趋势,紫花苜蓿则呈先增加后减小再增加的趋势。此外,n添加仅对紫花苜蓿0-0.5mm径级的细根比根长与比表面积有显著影响,但对花椒、紫花苜蓿幼苗其余各径级的细根形态性状均未产生显著影响。双因素方差分析结果表明,细根径级极显著影响了花椒与紫花苜蓿的平均直径、比根长、比表面积、组织密度;n添加处理未显著影响两种植物细根形态性状。(2)随着施n量的增大,花椒与紫花苜蓿幼苗各径级细根的n含量均有增加,C、P含量降低,C:P和n:P增加,Mg、Ca含量无明显变化,n素仍然是限制紫花苜蓿幼苗生长的养分元素,花椒幼苗的生长容易受n、P元素的共同限制。双因素方差分析结果表明,细根径级对极显著影响了花椒与紫花苜蓿幼苗细根的C、n、P含量以及C:n、C:P、n:P,随着细根径级的增加,花椒与紫花苜蓿细根n、P含量呈明显下降的趋势,而Mg、Ca含量基本保持稳定状态。n添加不仅显著影响了花椒幼苗细根的n含量、C:P、n:P,同时也极显著影响了紫花苜蓿幼苗细根的C、n、P含量以及C:n、C:P、n:P。(3)通过对花椒与紫花苜蓿幼苗细根各养分元素化学计量特征的相关性分析发现,花椒与紫花苜蓿各径级细根的C、n、P、Mg的元素含量大多呈正相关,而Ca元素大多呈负相关,且各径级细根C、n、P含量的相关性大于Mg、Ca含量。此外,花椒与紫花苜蓿幼苗细根形态特征与细根养分元素的相关性分析表明,0-0.5mm径级细根的比根长和比表面积与细根C、n、P等养分元素多呈正相关,而1-2mm径级则多呈负相关,这可能与不同等级的细根在根系统中的功能作用有关。(4)n添加显著增加了花椒和紫花苜蓿幼苗细根根际土壤的Tn、nO-n、nH-n含量,却显著降低了紫花苜蓿根际土壤SOC含量,但未对两种植物根际土壤的TP、Mg、Ca含量以及p H值产生显著影响,导致其根际土壤的C:n值降低,n:P值显著增加。此外,通过对花椒与紫花苜蓿幼苗细根的根际土壤养分的相关性分析结果表明,根际土壤SOC与Tn含量表现出高度耦合性,且与TP、Mg、nO-n、nH-n等元素多呈显著正相关(Pn添加对两种植物根际土壤TP含量的影响较小。(5)冗余分析(RDA)结果表明,根际土壤养分与细根形态、细根化学性状特征之间存在着密切的相关性,表现为花椒与紫花苜蓿幼苗细根主要通过改变比根长与比表面积来响应n添加所引起的土壤养分环境变化,而平均直径与组织密度对n添加的响应较弱。此外,花椒与紫花苜蓿细根的大部分养分元素与根际土壤中对应的养分呈正相关,而与根际土壤的Ca元素多呈负相关。说明Ca元素对其限制较小,而C、n、P依然是影响幼苗细根生长的主要养分元素。

关键词：喀斯特 n添加幼苗细根性状根际土壤

n添加对白羊草种群特征及水土保持功能的影响

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N添加对白羊草种群特征及水土保持功能的影响

作者：李文达西北农林科技大学

学位级别：硕士

以黄土高原草地优势种和建群种白羊草(Bothriochloa ischaemum)为研究对象,以径流小区模拟人工降雨为基本研究方法,研究了0(CK),2.5(n2.5),5.0(n5)和10(n10)g n m-2 year-1不同n添加水平对白羊草种群的生理特征、土壤理化性质以及水土... 详细信息

以黄土高原草地优势种和建群种白羊草(Bothriochloa ischaemum)为研究对象,以径流小区模拟人工降雨为基本研究方法,研究了0(CK),2.5(n2.5),5.0(n5)和10(n10)g n m-2 year-1不同n添加水平对白羊草种群的生理特征、土壤理化性质以及水土流失的影响。主要结论如下:n添加显著增加了白羊草种群的密度、株高和生物量,其中n5处理下种群生物量达到最大;n添加改变了白羊草生物量的分配策略,根冠比随n添加升高而减小,支持功能平衡假说;n添加有利于白羊草的生殖发育,提高了其繁殖竞争能力。n添加有效地促进白羊草单株分蘖,增加了单株从径。n2.5下单株分孽数和从径最大,而后随n添加量增加而减小。单株有性繁殖枝增加,养繁比随n添加量增加而减小,表明超过n2.5水平后,白羊草个体的生长发育增幅逐渐下降。适度n沉降或n添加(n m-2 year-1)促进了白羊草种群的生长和发育,有利于白羊草种群水土保持等生态功能的发挥。n添加下,土壤pH值、有机质含量随n添加增加而降低,土壤全氮、有效氮均随n添加增加而增加,土壤全磷没有明显变化趋势。在本次n添加水平和处理时间下,土壤理化性质未发生显著变化。n添加有效减小了白羊草种群小区的产流量和产沙量,各n添加梯度之间减流减沙效益差异不显著,减流效益为54%-62%,减沙效益在83%-95%之间,减沙效益明显高于减流效益。n添加通过影响白羊草种群的生理生态特征,改变种群的地上株高、密度、生物量以及根长密度、根表面积密度等指标来影响其水土保持功能。

关键词：白羊草 n添加种群特征土壤理化性质水土保持功能

n添加对油松幼苗土壤酶活性和微生物特征的影响

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N添加对油松幼苗土壤酶活性和微生物特征的影响

作者：吕凤莲西北农林科技大学

学位级别：硕士

全球大气n沉降的持续增加对陆地生态系统产生显著影响。但关于全球n沉降引起的土壤有效n升高将如何影响土壤酶活性和微生物特征目前尚不清楚。本研究以土壤学、土壤微生物学、植物生理学和植物生态学等有关学科理论为指导,以盆栽实验为... 详细信息

全球大气n沉降的持续增加对陆地生态系统产生显著影响。但关于全球n沉降引起的土壤有效n升高将如何影响土壤酶活性和微生物特征目前尚不清楚。本研究以土壤学、土壤微生物学、植物生理学和植物生态学等有关学科理论为指导,以盆栽实验为基础,通过梯度n添加(0、2.8、5.6、11.2、22.4和44.8g n ***-1)实验,研究n添加对油松(Pinus tabuliformis)幼苗土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶)、微生物量碳、微生物量氮和微生物群落组成的影响,对比分析了根际和非根际土壤理化特征、土壤酶活性和微生物特征对n添加响应的差别与联系,从土壤-植物-微生物系统角度初步探索了n添加影响土壤酶活性和微生物特征的机理。主要结论如下:(1)不同n添加水平对油松幼苗个体生物量的影响不同。总体上,随着n添加水平的增加,油松幼苗个体生物量、地上生物量和根系生物量呈先增加后降低的趋势,且均在5.6 g n ***-1处理达到最高。油松地上生物量随着n添加水平的增加先增加,并在5.6 g n ***-1处理达到最高,而后下降;根系生物量仅在5.6 g n ***-1处理时呈显著性增加,其它处理间无显著性变化;n添加为2.8-11.2 g n ***-1时提高了油松幼苗总生物量,而在22.4和44.8 g n ***-1水平降低了油松幼苗总生物量。(2)不同n添加水平对油松幼苗根际不同土壤酶活性和微生物特征的影响不同。总体上低n提高了蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性,但高n表现为抑制。如脲酶活性仅在2.8 g n ***-1时无显著差异,其它n处理均显著增加;蔗糖酶和碱性磷酸酶活性随n添加水平增加呈单峰变化趋势,分别在11.2 g n ***-1和5.6 g n ***-1达到最大;低n添加(2.8-5.6 g n ***-1)对微生物量碳、氮无显著影响,在11.2--22.4g n ***-1水平显著增加了二者含量,而在44.8 g n ***-1水平开始产生抑制;随着n添加水平增加,对细菌和G-PLFAs无显著影响,但对真菌、放线菌和G+PLFAs表现为先增加后降低,并且明显改变细菌的群落组成;n添加在5.6-11.2 g n ***-1时显著提高土壤微生物总PLFAs、shannon多样性指数和McIntosh均匀度指数,更高的n添加处理又有降低上述指数的趋势;相关分析表明,仅脲酶活性与全氮呈极显著相关(Pn添加对油松幼苗非根际不同土壤酶活性和微生物特征的影响显著不同。适度n添加(n ***-1)提高了非根际土壤蔗糖酶和脲酶活性,但过量n添加,尤其达到22.4g n ***-1时,三种酶活性不再提高,甚至表现为抑制作用;n添加为5.6g n ***-1,微生物量碳显著增加,微生物量氮无显著性变化,而当n添加达到11.2g n ***-1时,微生物量氮呈显著增加的趋势;相关分析表明,蔗糖酶和脲酶活性、微生物量碳和微生物量氮间均有显著相关关系,而其它指标间均无显著相关性;有机碳、全氮含量是影响土壤酶活性和微生物量的主要因素。(4)n添加对油松幼苗根际和非根际土壤微生物性质的影响存在显著差异。5.6 g n ***-1处理下根际土壤有机碳、全氮富集率最大,分别为97.73%和41.47%,根际土壤pH值显著低于非根际土壤;除脲酶活性在低n添加表现为根际低于非根际土壤外,其它n处理以及蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均表现为根际土壤高于非根际土壤,在5.6-11.2g n ***-1处理时,蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶的富集率达到最大,分别为71.1%、50%和97.6%;根际和非根际土壤土壤中微生物量碳没有明显的变化规律,微生物量氮表现为根际大于非根际。微生物量碳、氮分别在22.4 g n ***-、11.2 g n ***-处理达到最大值,分别为26.9%和75.7%。总之,油松在n添加水平为5.6-11.2g n ***-1时生长量达到最大,根际和非根际土壤酶活性、微生物量碳和微生物量氮、根际微生物各菌群PLFAs均为最佳水平。黄土高原地区目前n沉降水平(2.06 g n ***-1)有利于该区油松林生长、土壤酶活性提高和微生物量的增加,并可以通过适度施n肥的方法提高该区油松生长、增加根际和非根际土壤酶活性和调节土壤微生物群落结构组成,从而提高油松林管理。

关键词： n添加油松土壤酶活性微生物特征 PLFAs

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n添加对白羊草生长及种群特征的影响

水土保持通报 2016年第1期36卷 174-178页

作者：李文达王国梁刘国彬由政邱甜甜吕凤莲李盼盼西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]分析n添加对白羊草(Bothriochloa ischaemum)种群特征及繁殖策略的影响,为评估氮沉降的生态影响提供科学依据。[方法]以黄土高原地带性优势种群白羊草为对象,设置对照CK〔0g/(m^2·a)〕,低氮〔2.5g/(m^2·a)〕,中氮〔5.0g/(m^2·a... 详细信息

[目的]分析n添加对白羊草(Bothriochloa ischaemum)种群特征及繁殖策略的影响,为评估氮沉降的生态影响提供科学依据。[方法]以黄土高原地带性优势种群白羊草为对象,设置对照CK〔0g/(m^2·a)〕,低氮〔2.5g/(m^2·a)〕,中氮〔5.0g/(m^2·a)〕和高氮〔10.0g/(m^2·a)〕4个n添加水平,研究了为期两年的n添加对白羊草种群特征及繁殖策略的影响。[结果](1)n添加显著增加了白羊草种群的密度、株高和生物量,其中中氮处理下种群生物量达到最大;(2)n添加改变了白羊草生物量的分配策略,根冠比随n添加量增大而减小,支持功能平衡假说;(3)n添加促进了白羊草种群的营养繁殖和有性繁殖,提高了其繁殖竞争能力。[结论]适度n沉降或n添加〔<5g/(m^2·a)〕促进了白羊草种群的生长和发育,有利于白羊草种群水土保持等生态功能的发挥。

关键词： n添加种群特征生物量分配策略黄土高原