摘要
工业革命以来,人类活动在很大程度上影响了氮素从大气氮库进入生物圈的过程。氮(N)是地球表面各类生态系统的限制元素,陆地生态系统中氮输入不断增加,显著改变了植物群落生产力、生物多样性以及群落结构与组成。磷(P)也是植物生长发育所必需的大量元素之一,对于植物的生长发育有重要的意义。施加磷也对植物的生产力和群落组成有一定的影响。目前关于N、P添加对植物群落地上生物量、物种多样性及其关系的研究有很多,但很少有研究关注N、P添加对植物群落季节动态的影响。本文基于长期(8年)N、P添加实验,研究了内蒙古温带草地植物群落生产力、多样性以及群落结构的季节动态对不同养分的响应。结果如下: (1)不同浓度N添加对草地群落的地上净初级生产力均没有显著影响。在N、P共同添加下,仅显著促进了2018年群落地上生产力。 (2)N、P添加对2017年植物群落的物种丰富度和多样性指数均没有显著影响,但2018年高氮(N10)添加和氮磷混合添加(NP)下物种多样性指数显著低于对照(CK)。 (3)施N肥增加了多年生禾草的生物量比例,施P肥和NP肥则增加了一、二年生草本的生物量比例,并且在降雨量增加的年份一、二年生草本植物对P的响应更大。 (4)在生长季的高峰期,N添加对多年生禾草的高度有显著的影响,在其它季节对其高度没有响应。N添加对多年生禾草的盖度在整个生长季内都没有显著的影响。P添加以及NP添加对多年生禾草的高度、盖度在生长季内均没有显著的影响。 (5)N、P添加在植物生长的各个季节对多年生杂类草的高度和盖度均没有显著性的影响。 (6)在整个生长季内,N、P单独添加对一、二年生草本的高度和盖度均没有显著影响。在生长季的高峰期,NP添加对一、二年生草本的高度和盖度有显著的影响。 终上所述,温带草地植物群落地上生产力对长期N添加的响应相对较弱。低水平氮添加对本研究样地的植物群落多样性也没有抑制作用,而高氮添加和氮磷添加会降低植物群落多样性。施氮肥增加了多年生禾草的生物量,施磷肥增加了一、二年生草本的生物量。在植物的生长季内,氮、磷添加对植物群落中不同功能群高度、盖度的影响存在明显差异。