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1.
为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明:氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。  相似文献   

2.
为了探究氮素添加下植物及土壤养分随月际变化的关系。本研究以玉树州称多县高寒草甸为研究对象,设置0(N0),15 g·Nm-2(N1),30 g·Nm-2(N2),45 g·N m-2(N3),60 g·Nm-2(N4)5个氮素添加水平,测定土壤及植物中铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全氮、全钾、全磷等指标。结果表明:在氮素添加下随月际变化植物地上部分全钾含量、根系全磷、土壤有机碳含量呈增加的趋势;根系硝态氮、速效氮含量,土壤速效氮含量呈先增加后降低的趋势;根系全氮含量,土壤铵态氮、全氮含量呈先降低后增加的趋势;植物地上部分速效氮和全氮含量、根系铵态氮和有机碳含量呈降低的趋势。植物与土壤养分间存在显著正相关及负相关性(P<0.05),但随月际变化规律并不一致。以上结果说明氮素添加下植物养分利用策略及土壤养分供给能力会受到月际变化的影响,且在不同月份变化下植物及土壤养分间的关联性是不同的。  相似文献   

3.
养分添加是促进退化草地恢复常用的管理措施。以贝加尔针茅草原为研究对象,设置CK(对照,不施肥),N(单施氮肥,100 kg/hm2),P(单施磷肥,100 kg/hm2),K(单施钾肥,100 kg/hm2),NP(氮、磷肥混施,均为100 kg/hm2),NK(氮、钾肥混施,均为100 kg/hm2),PK(磷、钾肥混施,均为100 kg/hm2),NPK(氮、磷、钾肥混施,均为100 kg/hm2),研究贝加尔针茅草原包括建群种和优势种在内的6种植物的比叶面积、叶绿素含量和养分含量等叶片性状对养分添加的响应,旨在探讨草原生态系统中,不同物种叶片特性随养分供给条件发生的变异及其与土壤理化特性之间的关系。结果表明,6种植物的比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶绿素含量、叶片养分在不同养分添加下都发生了变化,但变化的范围和方向都不尽相同。综合6种植物进行分析,SLA与叶绿素含量、叶片含N量呈极显著正相关(P<0.01),与叶片含P量呈显著正相关(P<0.05);叶绿素含量与叶片含N量、土壤铵态氮含量呈极显著正相关(P<0.01);叶片含N量与土壤pH呈显著正相关(P<0.05);叶片含P量与土壤P、土壤速效P含量和土壤pH值呈极显著正相关(P<0.01)。综合研究表明,贝加尔针茅草原植物叶片含N量较低,植物叶片性状受N素影响显著,但不同物种对N素添加的反应不同,土壤养分供给的差异是叶片结构特性和叶片养分组成发生变化的重要原因。  相似文献   

4.
为研究氮素添加对植物多样性与土壤养分含量的影响,本研究以青海省称多县高寒草甸为对象,在添加不同水平氮素(N0(0 gN·m-2)、N1(15 gN·m-2)、N2(30 gN·m-2)、N3(45 gN·m-2)、N4(60 gN·m-2))后测定植物表型性状(盖度、高度及生物量)和土壤养分(全氮、硝态氮、铵态氮、有机碳、全磷)含量等相关指标。结果表明:当添加量为60 gN·m-2时,植物群落多样性指数显著下降(P<0.05);随着氮素添加水平升高,土壤养分含量变化不同。其中氮素添加下植物群落多样性与土壤因子间存在相关性。土壤有机碳和铵态氮含量是影响植物多样性最大的土壤因子。综上所述,短期氮素添加通过影响高寒草甸土壤碳、氮、磷含量及其计量比,进而影响植物群落多样性。  相似文献   

5.
施有机肥和免耕补播作为有效恢复措施深刻影响着退化高寒草甸生态系统养分循环过程。采用生态化学计量学方法,调查了施有机肥和免耕补播处理土壤-植物-微生物碳、氮、磷及其生态化学计量特征对不同修复措施的适应性规律。结果表明,不同修复措施处理土壤碳氮磷比平均值为100.07∶6.53∶1,表现为明显的碳富集现象;不同修复措施处理植物地上和地下碳氮磷比平均值分别为71.77∶2.13∶1和128.25∶3.44∶1,表现为明显的碳、氮缺乏或磷富集现象;不同修复措施处理微生物生物量碳氮磷比平均值为27.54∶18.67∶1,表现出明显的碳缺失和氮富集现象。相关分析表明,土壤有机碳和全磷之间具有显著的负相关关系,植物全碳和全氮、微生物生物量碳和氮之间具有显著的或极显著的正相关关系;土壤有机碳与植物地上部分全碳呈显著正相关,土壤全磷与植物地上部分全碳、全氮及地下部分全磷均具有显著的或极显著的负相关关系,植物地上部分全碳与微生物生物量碳、氮呈极显著负相关和显著负相关。冗余分析结果揭示,土壤全磷、氮磷比、有机碳、碳氮比和植物地上部分全碳、碳磷比、地下部分碳氮比是共同调控微生物生物量及其化学计量比变化的主要因...  相似文献   

6.
以30cm、45cm、60cm、75cm、90cm行距栽培的第3年的老芒麦人工种群为材料,采用随机取样法,对其根系分布、地下生物量及能量累积、土壤养分及活性进行了研究。结果表明:行距显著影响根系深度与分布范围,对茎基生物量影响不显著,而显著影响根系生物量(P<0.01),使地下生物量存在极显著差异(P<0.01);行距对种群地下能量累积有极显著影响(P<0.01),对茎基能量累积的影响大于根系;30cm行距地下生物量及能量累积显著高于其他行距;行距对土壤pH与有机质含量影响极显著(P<0.01),对养分含量影响由大到小为全N>全K>全P,全P含量无差异;对养分活性影响由大到小为P>K>N,速效P、速效K含量有显著差异(P<0.05),碱解N含量差异较小。行距与根系分布范围、pH值呈极显著正相关(P<0.01);与地下生物量、地下累积能量、土壤有机质含量呈极显著负相关(P<0.01);与土壤速效P、速效K含量呈显著负相关(P<0.05);小行距有利于老芒麦生物量与能量累积,有利提高土壤有机质累积,也有利于土壤养分含量与活性增加。  相似文献   

7.
为探讨氮沉降对高寒沼泽草甸土壤养分及其群落生物量的影响,本研究对风火山地区3种氮添加处理下(0,5和10 g N·m-2·a-1)土壤养分及植物群落生物量展开研究。结果显示:外源氮素添加使得沼泽草甸土壤趋向酸化、土壤有机碳及全氮含量发生改变,显著影响了植物对土壤养分的吸收利用,除繁殖期土壤有效氮显著增加外,其他时期显著降低;外源氮素添加使得群落地上生物量增加,总生物量与地下生物量除返青期显著增加外,其他时期明显减少;整个生长季地下生物量的分配比例随施氮的增加而下降;土壤有效氮含量与植物群落生物量及其分配均显著相关(P<0.01)。综上所述,长江源区高寒沼泽草甸土壤有效氮和植物群落生物量对土壤氮素状况的变化反应敏感,在有效养分匮乏的高寒沼泽草甸添加氮素能够促进植物地上部分的增长,从而改变其自身光合产物的分配模式。  相似文献   

8.
为探究海拔变化对高寒草原土壤养分及化学计量特征的影响,本试验在青海省南部三江源区选取了5个海拔梯度(2 512,3 005,3 490,3 977和4 493 m)的高寒草原样地,对各样地地上生物量、植物群落特征及不同土层土壤理化性质进行分析。结果表明:在该研究区随着海拔的升高,植物Shannon指数增加,土壤容重先上升后下降;土壤中碳、氮、磷含量变化范围分别是:11.33~71.66 g·kg-1,0.71~4.47 g·kg-1,0.30~1.05 g·kg-1;土壤的碳、氮含量先增后降,磷呈上升趋势;土壤中C/N,C/P,N/P范围分别为13.65~21.35,39.37~90.58,2.88~4.24,均随海拔的增加先升后降,在海拔3 490 m处达到最高。相关性和主成分分析表明,海拔与土壤中氮和磷含量呈现极显著正相关(P<0.01),和N/P呈现极显著负相关(P<0.01)。研究区高寒草原植物生产力主要受氮素的影响。  相似文献   

9.
氮(N)是植物生长发育所需的基本元素,人为N添加已成为陆地生态系统N输入的主要形式。施N作为改善土壤养分条件的重要途径,可改变土壤理化性质,也会对植物叶片生态化学计量特征产生影响。本研究在2012年5月设置0(CK)、10(N10)、20(N20)、30(N30)g·m-2·a-1的N添加试验,并于2018年8月采集禾本科、莎草科、豆科和杂类草叶片,测定其碳(C)、N、磷(P)含量,分析不同水平N添加下植物叶片生态化学计量特征的差异,探索长期N添加下植物叶片生态化学计量特征变化的影响因素。结果表明:1)N添加显著提高了禾本科叶片碳(LC)含量而显著降低了豆科LC含量(P<0.05),莎草科和杂类草LC含量变化不显著(P>0.05)。随施N量增加,4种功能群叶片氮(LN)含量均显著增加(P<0.05),而叶片磷(LP)含量变化趋势不一致。2)N添加下4种功能群植物叶片碳氮比(LC/N)整体呈下降趋势,叶片氮磷比(LN/P)和叶片碳磷比(LC/P)呈上升趋势。3)...  相似文献   

10.
本文以5龄老芒麦(Elymus sibiricus L.)为研究对象,采用分光光度计和氯仿熏蒸等方法测定土壤养分和微生物生物量,探讨了“一”字切根(RT1)和“十”字切根(RT2)处理对老芒麦根系土壤养分和微生物生物量及C,N,P化学计量特征的影响。结果表明:除土壤pH和速效钾外,2种切根处理均能改善土壤养分和提高微生物生物量碳氮磷含量,其微生物生物量碳和氮含量在RT1处理下增加更显著。同时,切根处理使土壤碳氮比、碳磷比、微生物量氮磷比增加,氮磷比、微生物量碳氮比降低,表明切根处理可以缓解老芒麦生长过程中受土壤N,P元素的限制。相关性分析表明,土壤有机碳和全氮与微生物量碳、氮和微生物量氮磷比显著正相关,土壤碳磷比与微生物量磷和氮显著正相关。2种切根处理均改善了老芒麦根系土壤环境,为老芒麦人工草地的科学管理提供理论依据。  相似文献   

11.
氮素添加对贝加尔针茅草原凋落物分解的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
对内蒙古贝加尔针茅草原群落开展氮素添加实验,设置6个氮素添加水平,氮素类型为硝酸铵(NH4NO3):对照(N0),1.5 g N/m2(N15)、3.0 g N/m2(N30)、5.0 g N/m2(N50)、10.0 g N/m2(N100)和15.0 g N/m2(N150)。利用凋落物网袋分解法,研究贝加尔针茅、羊草和冷蒿3种植物不同器官凋落物分解对氮素添加的响应。结果表明:1) 3种植物不同器官凋落物C残留率的季节变化与植物残留率的变化趋势相同,呈释放模式。2)贝加尔针茅各器官凋落物分解95%所需时间为3.79~5.75年。羊草各器官凋落物分解95%所需时间为3.12~6.34年。冷蒿各器官凋落物分解95%所需时间为2.69~6.82年。3)不同植物、不同器官凋落物分解速率对氮素添加响应不同,初始化学组成不是控制凋落物分解的主要影响因子。4)凋落物分解速率与土壤铵态氮、硝态氮和土壤含水量无显著相关性,冷蒿凋落物与土壤微生物量碳氮显著相关。5)本试验进行期间,氮素添加对各器官凋落物分解无一致影响,仅个别施氮水平对不同器官凋落物分解速率及养分释放有促进或抑制作用。在氮素添加背景下,凋落物分解受到时间、分解底物类型及氮素输入水平的共同影响。  相似文献   

12.
植物叶功能性状的变异及影响因素对了解植物利用资源和适应环境具有重要意义。本研究以同质园中不同地理种源白刺(Nitraria tangutorum)和红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,测定叶片形态性状和化学计量指标,并对其进行单因素方差分析、相关性分析和冗余分析。结果表明:同质园中各地理种源白刺叶片肉质化程度、含水量、组织密度、氮含量、氮磷比有显著差异(P<0.05),表明白刺叶功能性状表现出的种间差异可能与遗传分化有关;白刺和红砂的比叶面积和组织密度呈极显著负相关关系(P<0.01),氮含量与氮磷比呈显著正相关关系(P<0.05),而红砂叶片碳氮比与碳磷比呈极显著正相关关系(P<0.01),表明两种植物对环境的适应策略有所差别,红砂叶片具有较高的碳同化能力;白刺叶片肉质化程度、含水量、组织密度和红砂叶片比叶面积和磷含量受海拔显著影响(P<0.05),表明海拔是影响两种植物生长的主导环境因子。  相似文献   

13.
物种多样性对生态系统功能的影响是生态学领域的核心问题之一。本研究利用内蒙古荒漠草原80个野外植被、土壤调查样地资料,结合气候数据,探讨物种多样性、生产力与气候因子和土壤养分的关系,为进一步认识多样性-生产力关系提供参考。结果表明,1)物种多样性、生物量与年平均降水量均呈线性正相关,与年平均温度均呈线性负相关,与干燥指数均呈线性正相关。2)物种丰富度与土壤全磷含量呈线性负相关(R2=0.072, P<0.05),与速效氮含量呈线性正相关(R2=0.183, P<0.01),Shannon-Wiener指数与速效氮也呈线性正相关(R2=0.061, P<0.05);生物量与土壤全氮、速效氮和有机碳含量都呈线性正相关,相关系数分别为0.150,0.177,0.089(P<0.01)。3)群落生物量与物种多样性呈线性正相关关系。4)干燥指数是影响多样性和生物量的主要环境因子。  相似文献   

14.
本研究通过对莫索湾地区2种土壤类型(风沙土和灰漠土)中的优势短命植物生物量、养分含量、叶绿素荧光和土壤因子进行测定,阐明短命植物对不同土壤类型的响应及土壤与植物之间的关系。结果表明,2种土壤的pH值、速效钾(Soil available potassium,SAK)含量等均有极显著差异(P<0.01);灰漠土中植物总生物量(Total biomass,TB)、全氮(Plant total nitrogen,PTN)含量、N∶P等显著高于风沙土中植物(P<0.05);灰漠土中植物PSⅡ实际光化学效率(Actual photochemical efficiency of PSⅡ,ΦPSⅡ)、相对电子传递速率(Apparent electron transfer rate,rETR)极显著高于风沙土中植物(P<0.01);土壤与植物各指标存在一定的相关关系,如土壤SAK与植物TB、最大荧光(Maximum fluorescence,Fm)呈极显著负相关关系,与PTN呈极显著正相关关系。综上,不同土壤对短命植物的生长有显著影响,灰漠土为短命植物生长提供了更有利的条件。  相似文献   

15.
为揭示蒙古冰草对氮添加的响应机制,设置5个氮添加水平(0,0.8,1.6,2.4,4.0 g N·m-2·a-1)对蒙古冰草进行为期2个月处理后,测定根系、叶片中可溶性糖、淀粉、碳(C)、氮(N)、磷(P)的含量,分析氮添加对蒙古冰草叶片、根系非结构性碳水化合物(NSCs)与C、N、P含量及其化学计量特征关系的影响。结果表明:2.4 g N·m-2·a-1的氮素添加显著提高了蒙古冰草叶片、根系NSCs含量与C、N、P含量,且不同器官的响应有显著差异性(P<0.05)。叶片NSCs含量与叶片N、可溶性糖、淀粉含量、C/P及N/P呈显著正相关关系,与叶片P含量、C/N呈显著负相关关系(P<0.05);根系NSCs含量与根系C、N、C/P、N/P、可溶性糖和淀粉含量呈显著正相关(P<0.05)。叶片与根系N/P是影响蒙古冰草体内可溶性糖积累的主要因子;根系N含量与叶片P含量共同影响淀粉含量;叶片P含量、根系N含量及根系N/P综合影响NSCs含量。综上,适量的氮添加会缓解研究区蒙古冰草的N限制,促进NSCs合成,而大量氮添加会导致N、P比例失衡,加剧P限制。因此,未来气候变化背景下蒙古冰草人工草地种植或退化草地恢复管理过程中需要考虑优化氮肥施用量与适当的磷添加。  相似文献   

16.
通过草地养分添加控制试验,研究了贝加尔针茅(Stipa Baicalensis)草原在CK,K,P,N,PK,NK,NP,NPK不同养分添加方式下土壤酶活性、土壤微生物量碳氮的变化以及他们与土壤养分间的相互关系。结果表明:土壤蔗糖酶在含磷养分添加条件(NP,NPK,P,PK)下活性显著高于CK,脲酶活性在氮磷组合添加条件下(NP,NPK)下有显著提高,碱性磷酸酶活性在NP,NPK和NK处理下有显著的提高,过氧化氢酶在不同养分添加条件下活性与CK无显著差异;NP,NPK,N和PK处理下微生物量碳显著高于其他处理,NP处理下微生物量氮显著高于CK;过氧化氢酶、蔗糖酶活性与速效磷含量呈显著正相关,微生物量碳与脲酶和碱性磷酸酶活性呈显著正相关,与蔗糖酶活性呈极显著正相关,微生物量氮与速效磷、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性呈显著正相关。综合分析表明,氮磷养分组合添加可以提高贝加尔针茅草原土壤酶活性和微生物量碳氮含量,有利于土壤肥力状况改良。  相似文献   

17.
以青海省海南州贵德县拉鸡山地区植物群落为研究对象,从海拔3100~3920m,划分为9个海拔梯度,研究了植物生物量及物种丰富度沿海拔梯度的变化特征。结果表明:阳坡地上生物量与物种丰富度呈极显著正相关关系(r=0.564,P<0.01),总生物量与根冠比呈极显著正相关关系(r=0.714,P<0.01);海拔与地上生物量呈极显著负相关关系(r=-0.773,P<0.01),与地下生物量、总生物量、根冠比呈极显著正相关关系(r=0.769、r=0.753、r=0.692,P<0.01)。阴坡植物群落总生物量与地上生物量之间呈显著正相关关系(r=0.495,P<0.05),与地下生物量之间成极显著正相关关系(r=0.960,P<0.01),与海拔呈极显著负相关(r=-0.519,P<0.01);根冠比与地上生物量呈极显著负相关关系(r=-0.631,P<0.01)。地上生物量与海拔呈极显著负相关(r=-0.678,P<0.01)。  相似文献   

18.
以贝加尔针茅草甸草原建群种贝加尔针茅为研究对象,通过一个连续6年氮添加野外控制试验,设置5个氮素处理:N0(0 kg N/hm2)、N30 (30 kg N/hm2)、N50 (50 kg N/hm2)、N100 (100 kg N/hm2)、N150 (150 kg N/hm2),探讨氮沉降变化对贝加尔针茅种群光合特性与叶片功能特性变化规律及其影响因子。结果表明,氮素添加变化显著影响贝加尔针茅的净光合速率等光合特性,氮素添加处理净光合速率(net photosynthetic rate, Pn)、气孔导度(stomatal conductance, Gs)、蒸腾速率(transpiration rate, Tr)、光合氮利用效率(photosynthetic nitrogen use efficiency, PNUE)和光合能量利用效率(photosynthetic energy use efficiency, PEUE)均低于或显著低于无氮素添加处理。氮素添加处理叶片比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶片N含量(leaf N content, Nmass)、建成成本(leaf construction cost, CCmass)、叶片N∶P均高于或显著高于无氮素添加处理。相关分析表明,5个氮素处理的Pn与Gs、Tr、PNUE、PEUE、叶片P含量(leaf P content, Pmass)、土壤N∶P呈显著正相关,与叶片比叶面积(SLA)、Nmass、CCmass、土壤含水量、土壤pH值呈极显著负相关;叶片Nmass与SLA、CCmass、土壤N∶P呈显著正相关,与PNUE、PEUE、Pmass、土壤含水量、土壤pH值呈显著负相关。综合以上研究表明,长期氮添加会降低贝加尔针茅净光合速率、养分利用效率,提高叶片建成成本和叶片N∶P,土壤含水量和土壤pH值是引起这种改变发生的主要因子。  相似文献   

19.
刈割是呼伦贝尔草甸草原的主要利用方式,连年打草导致草地养分不断输出,植物生长受到氮磷养分的共同限制。碳、氮、磷是生态化学计量学关注的重点,然而,草甸草原不同功能群植物C∶N∶P化学计量特征对氮磷养分输入的响应规律尚不明确。本研究于2018~2020年在呼伦贝尔草甸草原打草场采用裂区试验设计研究了氮磷添加对土壤和植物碳氮磷含量的影响。结果表明,氮添加显著增加了禾本科植物C含量,对豆科和菊科植物C含量影响较小。氮添加显著增加了各功能群植物N含量并降低了其C∶N,磷添加显著增加各功能群植物P含量并降低其C∶P。氮添加降低了菊科植物P含量,禾本科和豆科植物P含量不受氮添加的调控。氮添加显著提高了各功能群植物N∶P,禾本科植物的响应更敏感,在低氮(N1)处理下即可表现出磷限制。豆科植物在对照处理下的N∶P大于16,生长受到磷限制。磷添加显著降低了各功能群植物N∶P,使得禾本科植物生长氮限制加剧,而豆科植物生长由磷限制转为氮限制。各功能群植物的C∶P和N∶P均与土壤全磷含量显著负相关,与土壤全碳和全氮含量无显著相关性。综上,呼伦贝尔草甸草原植物生长受到氮磷养分的共同限制,建议在打草场养分管理中,氮...  相似文献   

20.
将黄土高原典型草原植物亚生态系分为地上活体、立枯物、凋落物和地下根系4个部分,进行放牧与围封草地植物生物量及其碳、氮、磷贮量的研究。结果表明,放牧与围封草地各组分碳、氮、磷贮量的季节动态模式与其对应生物量变化规律一致;碳、氮、磷贮量均与生物量呈极显著正相关(P<0.01),其相关系数分别为0.990,0.899和0.936(FG),0.990,0.891和0.936(GG);封育和放牧草地植物间各部分碳、氮、磷贮量差异均由各自生物量差异引起。围封草地植物总生物量和地上、地下生物量、立枯物、凋落物的量,以及碳、氮、磷贮量一般高于放牧样地(P<0.05)。地上活体氮、磷贮量在其生物量最大时最高(7月),此时围封草地地上活体氮、磷贮量(1.2918,0.0837g/m2)显著低于放牧草地(1.5297,0.1002g/m2)(P<0.05)。放牧草地主要通过地上幼嫩器官生物量和氮、磷含量的增加来获得较大氮磷贮量,并以此提高草地利用率。  相似文献   

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