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陈亚松, 兰志春, 王银柳, 姜昕怡, 牛国祥
Chen Ya-Song, Lan Zhi-Chun, Wang Yin-Liu, Jiang Xin-Yi, NIU Guo-Xiang
摘要: 【目的】种间竞争是调控植物群落结构和生产力的关键生态过程,氮磷养分可利用性是湿地植物种间竞争的主要影响因子。然而,氮磷输入对植物地上地下竞争差异性影响仍缺乏系统认识,极大限制了对湿地氮磷富集背景下植被群落结构和生产力变化的预测。【方法】以鄱阳湖湿地生境相近的典型多年生优势植物灰化薹草(Carex cinerascens)和虉草(Phalaris arundinacea)为研究对象,通过室内控制实验设置不同竞争方式(无竞争、地上竞争、地下竞争和全竞争)和氮磷输入模式(无氮磷添加、氮添加、磷添加和氮磷同时添加)的实验处理,测定各实验处理下两物种的地上和地下生物量,分析其生物量分配响应,计算不同养分处理下各竞争方式的相对作用指数,揭示养分输入对种间竞争的影响。【主要结果】发现:1)地下竞争是两物种种间竞争的关键,灰化薹草具有地下竞争优势,其通过将更多生物量投入地上部分来维持整体竞争优势,而虉草受到地下竞争抑制,其将生物量投入到地下部分以缓解地下竞争的抑制作用; 2)氮添加降低灰化薹草地下竞争优势,磷添加缓解地下竞争对虉草的抑制作用,而氮磷同时添加在促进灰化薹草地下竞争优势的同时,减弱地下竞争和全竞争对虉草的抑制作用,使整体生物量增加;3)养分输入影响两种植物种间竞争关系的关键为:地上竞争与磷添加共同影响地下生物量,地下竞争与氮添加共同影响地上生物量。【主要结论】养分添加能够改变植物种间竞争关系,然而仅氮磷同时添加才能在促进总生物量提升的同时,维持两物种生物量比例。因此在未来鄱阳湖氮磷富集的背景下,为了维持湿地植物群落的生产力和多样性,氮磷的同步调控极为重要。