• •
卞嘉琛, 王睿, 高阳阳, 梁雯君, 晋红, 张文轩, 张晓荣, 郝杰, 王常慧, 董宽虎, 刁华杰
收稿日期:
2024-12-12
修回日期:
2025-04-13
卞 嘉琛, Rui Wang, Gao Yang Yang, Liang Wenjun, Hong Jin, xuan zhang wen, rong Zhang xiao, Hao Jie, Wang Chang-Hui, DONG Kuan-Hu, Huajie Diao
Received:
2024-12-12
Revised:
2025-04-13
摘要: 氮添加对草地生态系统地上生产力(ANPP)和地下生产力(BNPP)具有显著的影响。然而群落ANPP和BNPP对氮添加的不同响应以及其在不同水平氮添加下的饱和响应阈值目前尚不清晰。因此, 该研究以晋北赖草(Leymus secalinus)草地为研究对象, 设置8个不同氮添加水平(0、1、2、4、8、16、24、32·g·m–2·a–1), 从2017–2021连续5年监测植物ANPP、BNPP和总初级生产力(NPP)的变化, 并计算植物生产力的稳定性、氮饱和阈值以及氮响应效率。结果表明: (1) ANPP和NPP均随氮添加水平的提高呈非线性增加的模式。ANPP和NPP的氮饱和响应阈值(2017–2021年)分别为25.7 g·m–2·a–1和21.3 g·m–2·a–1。(2) 植 物ANPP和BNPP对氮添加具有不同的敏感性, 其中ANPP的敏感性高于BNPP的敏感性。NPP的变化主要是由ANPP的变化引起的, 这表明随着氮添加水平的提高, 植物生产力向地上分配增加。(3) ANPP的氮响 应效率(NREANPP)随氮添加水平的提高呈指数下降趋势, 而BNPP和NPP的氮响应效率(NREBNPP, NRENPP)随氮添加水平的提高呈线性下降趋势。(4) 结构方程模型分析发现, 土壤NO3-N和土壤pH间接调控着施氮年限和氮添加对ANPP和BNPP的影响; 并且低氮和高氮添加对植物ANPP和BNPP具有不同的调控机制, 其中在低氮处理下, ANPP和BNPP主要受氮添加的直接影响; 而在高氮处理下, 土壤无机氮含量和pH间接调控氮添加对ANPP和BNPP的影响。该研究呈现了晋北赖草草地生态系统植物生产力随氮添加水平呈非线性响应的特征, 为氮沉降背景下提高草地生态系统的服务功能提供了数据支撑。
卞嘉琛, 王睿, 高阳阳, 梁雯君, 晋红, 张文轩, 张晓荣, 郝杰, 王常慧, 董宽虎, 刁华杰. 不同水平氮添加对晋北赖草草地地上和地 下净初级生产力的影响. 植物生态学报. DOI: 10.17521/cjpe.2024.0453
卞 嘉琛, Rui Wang, Gao Yang Yang, Liang Wenjun, Hong Jin, xuan zhang wen, rong Zhang xiao, Hao Jie, Wang Chang-Hui, DONG Kuan-Hu, Huajie Diao. Effect of different levels of nitrogen addition on the plant aboveground and belowground net primary productivity in Leymus secalinus Grassland in Northern Shanxi. Chinese Journal of Plant Ecology. DOI: 10.17521/cjpe.2024.0453
[1] | 朱润铖, 蔡锡安, 黄娟. 植物防御相关挥发性有机物排放及对氮沉降的响应[J]. 植物生态学报, 2025, 49(5): 681-696. |
[2] | 马煦晗, 黄菊莹, 余海龙, 韩翠, 李冰. 降水量变化及氮添加下荒漠草原土壤有机碳及其易分解组分研究[J]. 植物生态学报, 2024, 48(8): 1065-1077. |
[3] | 俞庆水, 倪晓凤, 吉成均, 朱江玲, 唐志尧, 方精云. 10年氮磷添加对海南尖峰岭热带雨林优势植物叶片非结构性碳水化合物的影响[J]. 植物生态学报, 2024, 48(6): 690-700. |
[4] | 张文瑾, 佘维维, 秦树高, 乔艳桂, 张宇清. 氮和水分添加对黑沙蒿群落优势植物叶片氮磷化学计量特征的影响[J]. 植物生态学报, 2024, 48(5): 590-600. |
[5] | 马斌, 佘维维, 秦欢, 宣瑞智, 宋春阳, 袁新月, 苗春, 刘靓, 冯薇, 秦树高, 张宇清. 氮水添加对黑沙蒿种子功能性状的影响[J]. 植物生态学报, 2024, 48(12): 1637-1649. |
[6] | 赵常提, 夏青霖, 田地, 陈冰瑞, 朱瑞德, 刘宵含, 俞果, 吉成均. 长期氮添加对温带落叶阔叶林优势植物叶片次生代谢产物的影响[J]. 植物生态学报, 2024, 48(12): 1576-1588. |
[7] | 王梁, 赵学超, 杨少博, 王清奎. 杉木叶和细根诱导的土壤有机碳分解激发效应及其对氮添加的响应[J]. 植物生态学报, 2024, 48(11): 1434-1444. |
[8] | 陆啸飞, 覃张芬, 王斌, 旷远文. 氮添加对南亚热带常绿阔叶林林下植物-土壤植硅体碳的影响[J]. 植物生态学报, 2024, 48(10): 1302-1311. |
[9] | 张学渊, 高翠萍, 汤靖磊, 朱毅, 田磊, 韩国栋, 任海燕. 内蒙古荒漠草原土壤CH4和CO2通量在不同冻融 阶段对增温和氮添加的响应[J]. 植物生态学报, 2024, 48(10): 1291-1301. |
[10] | 张英, 张常洪, 汪其同, 朱晓敏, 尹华军. 氮沉降下西南山地针叶林根际和非根际土壤固碳贡献差异[J]. 植物生态学报, 2023, 47(9): 1234-1244. |
[11] | 仲琦, 李曾燕, 马炜, 况雨潇, 邱岭军, 黎蕴洁, 涂利华. 氮添加和凋落物处理对华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解的影响[J]. 植物生态学报, 2023, 47(5): 629-643. |
[12] | 冯继广, 张秋芳, 袁霞, 朱彪. 氮磷添加对土壤有机碳的影响: 进展与展望[J]. 植物生态学报, 2022, 46(8): 855-870. |
[13] | 张英, 张常洪, 汪其同, 朱晓敏, 尹华军. 氮沉降下西南山地针叶林根际和非根际土壤微生物养分限制特征差异[J]. 植物生态学报, 2022, 46(4): 473-483. |
[14] | 田磊, 朱毅, 李欣, 韩国栋, 任海燕. 不同降水条件下内蒙古荒漠草原主要植物物候对长期增温和氮添加的响应[J]. 植物生态学报, 2022, 46(3): 290-299. |
[15] | 谢欢, 张秋芳, 曾泉鑫, 周嘉聪, 马亚培, 吴玥, 刘苑苑, 林惠瑛, 尹云锋, 陈岳民. 氮添加对杉木苗期磷转化和分解类真菌的影响[J]. 植物生态学报, 2022, 46(2): 220-231. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||
Copyright © 2022 版权所有 《植物生态学报》编辑部
地址: 北京香山南辛村20号, 邮编: 100093
Tel.: 010-62836134, 62836138; Fax: 010-82599431; E-mail: apes@ibcas.ac.cn, cjpe@ibcas.ac.cn
备案号: 京ICP备16067583号-19