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张永军, 李敬东, 安琦, 洪翎桂, 任正炜, 张蕊, 周小龙
收稿日期:2024-11-18
修回日期:2025-02-03
出版日期:2026-01-20
发布日期:2025-02-26
yongjun zhang, jingdong li, qi an, linggui hong, Zhang Rui, ZHOU Xiao-Long
Received:2024-11-18
Revised:2025-02-03
Online:2026-01-20
摘要: 研究植物功能性状对氮沉降和气温升高的响应对于理解环境变化背景下植物的生长与群落构建具有重要意义。然而,关于氮沉降与气温升高对群落性状的影响差异与作用机制仍缺乏清晰的认识。为此,本研究以位于天山南部的巴音布鲁克草原为研究对象,通过设置氮添加和增温实验(10g/m2 和OTC增温),测定了氮添加和增温对调查群落物种组成和五种功能性状(植株高度、叶面积、叶片碳含量、叶片氮含量及叶片磷含量)的影响,探究了氮添加和增温对群落性状的影响规律与驱动机制。结果表明:1)与对照相比,氮添加后群落水平植株高度、叶片碳含量显著增加,分别增加52.89%和28.65%,叶片磷含量显著降低32.23%,而叶面积和叶片氮含量均无显著变化。对植株高度而言,氮添加后群落物种周转的相对贡献超过种内变异;而在叶片化学性状方面(叶片碳含量、叶片氮含量及叶片磷含量),种内变异的影响显著大于物种周转。2)在增温处理中,群落水平叶面积、叶片氮含量和叶片磷含量均显著降低,与对照相比分别降低44.53%、25.07%、42.06%,植株高度和叶片碳含量无显著变化。植株高度的变化主要由物种周转和种内变异的共变(covariation)引起;在叶片形态(叶面积)和叶片化学性状(叶片碳含量、叶片氮含量及叶片磷含量)方面物种周转的影响远大于种内变异。3)增温+氮添加处理中,群落水平叶片磷含量显著降低52.19%,高度、叶面积、叶片碳含量和叶片氮含量都无显著变化。植株高度和叶片碳氮磷含量的变化主要受物种周转影响,而叶面积受种内变异影响。本研究表明氮沉降和增温可以通过不同的机制改变高寒草地群落的功能组成。氮沉降后,种内性状变异通过增加个体间的功能差异,增强了群落对环境变化的响应能力和稳定性;增温和增温+氮添加条件下物种周转通过改变物种组成,直接影响群落的物种多样性和结构,从而显著影响天山高寒草地的群落功能。
张永军, 李敬东, 安琦, 洪翎桂, 任正炜, 张蕊, 周小龙. 氮添加和增温对天山高寒草地群落性状的影响. 植物生态学报. DOI: 10.17521/cjpe.2024.0411
yongjun zhang, jingdong li, qi an, linggui hong, Zhang Rui, ZHOU Xiao-Long. Effects of nitrogen addition and warming on community traits in an alpine grassland community of the Tianshan Mountains. Chinese Journal of Plant Ecology. DOI: 10.17521/cjpe.2024.0411
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