植物生态
陶欣然, 李海宁, 公延明, 柳妍妍, 刘学军, 李凯辉
在全球大气氮沉降逐渐降低的背景下,长期氮添加对高寒草原生态系统的遗留效应尚不明确。因此,本文通过在天山中部的巴音布鲁克高寒草原开展长达16 a的控制实验,探讨了长期氮添加对草原植物群落的遗留效应。结果表明:(1) 优势物种功能性状方面,停止施肥4 a后,高氮处理(N15,15 g N·m-2·a-1)对天山赖草(Leymus tianschanicus)的植株高度(+20%)、叶面积(+16%)和比叶面积(+5%)仍存在正向遗留效应,对寒生羊茅(Festuca kryloviana)的植株高度(-23%)和比叶面积(-1.5%)仍存在负向遗留效应,且寒生羊茅的遗留效应随恢复时间逐渐减弱。(2) 群落水平上,长期氮添加对根茎型禾草存在正向遗留效应,对丛生型禾草存在负向遗留效应,进而对群落的盖度和地上净初级生产力存在显著的正向遗留效应,且遗留效应表现出逐年减小的趋势。N15水平下,群落盖度的增加幅度由32%降低至18%,群落地上净初级生产力的增加幅度由64%降低至44%。(3) 土壤化学性质方面,氮添加对土壤全氮含量存在显著的正向遗留效应,对土壤全磷和有机碳含量的遗留效应不显著,而土壤pH的负向遗留效应逐年减弱。N15水平下,2024年土壤pH的抑制效应(-1.4%)较2023年(-3.4%)明显缓解。土壤全磷和有机碳含量与植被特征的相关性较低,4种土壤因子对植被变异的综合解释程度较低。本研究表明,在大气氮沉降降低或停止的背景下,历史氮沉降仍对草原生态系统产生持续的遗留效应,且部分指标的遗留效应随恢复时间逐渐减弱。