許慶民，周 賡,郭小偉,曹瑩芳,杜巖功(.青海省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，青海 西寧 80008； .威海市農(nóng)業(yè)局，山東 威海 644；.中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所，青海 西寧 8000)

青藏高原高寒草甸群落特征對(duì)氮沉降和增水的響應(yīng)

許慶民1，周 賡2,郭小偉3,曹瑩芳3,杜巖功3
(1.青海省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，青海 西寧 810008； 2.威海市農(nóng)業(yè)局，山東 威海 264411；3.中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所，青海 西寧 810001)

試驗(yàn)選擇高寒草甸為研究對(duì)象，通過(guò)連續(xù)兩年定位觀(guān)測(cè)，采用模擬氮沉降與增水及其交互作用對(duì)高寒草地群落特征的影響，為高寒草地生產(chǎn)力功能提升提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：模擬氮沉降和增水及其交互處理，當(dāng)年均能夠顯著增加高寒草甸地上總生物量、禾本科植物、豆科植物生物量，但顯著降低莎草科植物生物量；而在第2年，增水處理并未明顯增加地上生物量，氮沉降與增水交互作用可以穩(wěn)定地提高高寒草地生產(chǎn)力，各處理均能夠明顯提高禾本科和莎草科生物量、降低雜類(lèi)草生物量。增水當(dāng)年能夠顯著提高高寒草甸物種豐富度和生物多樣性指數(shù)，但氮沉降和增水交互降低物種多樣性指數(shù)；而在第2年，各處理物種數(shù)目和多樣性指數(shù)均降低，且氮沉降與增水的交互作用影響效應(yīng)達(dá)到極顯著性檢驗(yàn)水平。綜合分析，氮沉降和增水及其交互作用在提升草地生產(chǎn)力、優(yōu)良牧草生物量的同時(shí)，也可能造成高寒草甸物種豐富度和多樣性指數(shù)降低，在草地的適應(yīng)性管理方面需要引起足夠的關(guān)注。

氮沉降；增水；高寒草甸；地上生物量；物種多樣性

氮元素是所有生命體的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，是蛋白質(zhì)的關(guān)鍵組成成分，氮也是維持生物體結(jié)構(gòu)組成和運(yùn)轉(zhuǎn)生物化學(xué)循環(huán)過(guò)程的基礎(chǔ)，是草地植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵限制因素[1]。近年來(lái)，人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致大氣氮沉降量明顯增加，我國(guó)境內(nèi)大氣干濕沉降總量平均值為12.9 kg/(hm2·a)，部分地區(qū)高達(dá)63.5 kg/(hm2·a)，已成為繼歐洲、北美之后的第三大氮素沉降區(qū)[2-3]，氮輸入可能緩解草地生態(tài)系統(tǒng)氮素限制，氮素有效性增加能夠提高地上生物量和凋落物量，減少光合產(chǎn)物向地下碳分配數(shù)量，提高草地生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力，但也有研究發(fā)現(xiàn)氮有效性增加能提高資源消耗型或酸適應(yīng)物種多度[4-5]。

受全球CO2濃度和平均氣溫不斷增高的影響，全球水分時(shí)空格局正在發(fā)生巨大改變，近50年來(lái)青藏高原地區(qū)冰川退縮加劇，降水呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)，其中，冬季降水每10年約增加14%[6]。水熱條件及其組合是決定植物群落分布的主要因素，降水通過(guò)改變土壤肥力、地表溫度和通氣狀況，影響草地群落物種分布、物種多樣性與初級(jí)生產(chǎn)力關(guān)系密切[7]。

以往研究較多關(guān)注高寒草甸不同物種對(duì)短期的生長(zhǎng)季施氮肥或增雨的單一處理響應(yīng)差異、氮素吸收能力、根系氮素含量和根冠比等功能性狀的種間差異[8-9]，結(jié)果表明氮沉降顯著提高草地地上生物量，但隨著施氮量增加，地上生產(chǎn)力逐漸降低，物種豐富度和多樣性下降[10-12]。莎草科植物對(duì)施肥處理響應(yīng)不敏感，說(shuō)明其對(duì)環(huán)境的波動(dòng)適應(yīng)性較強(qiáng)，而雜類(lèi)草和禾本科牧草敏感性高于莎草科牧草[9]。也有研究發(fā)現(xiàn)模擬增水處理與對(duì)照相比，地上生物量變化不顯著[9]。目前有關(guān)施肥及增水處理，對(duì)高寒草甸生物量、多樣性特征的短期及較長(zhǎng)時(shí)間的影響研究較少。

依據(jù)連續(xù)兩年觀(guān)測(cè)結(jié)果，分析青藏高原高寒草甸群落特征對(duì)較長(zhǎng)時(shí)期氮沉降和增水及其交互作用的響應(yīng)規(guī)律，為高寒草地生產(chǎn)力提升與可持續(xù)利用提供科學(xué)指導(dǎo)，同時(shí)也是在全球變化背景下，豐富高寒草地氮素循環(huán)研究的理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1研究地區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)置在中國(guó)科學(xué)院海北高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)定位站(海北站)，地處祁連山北支冷龍嶺東段南麓的大通河谷，N 37°29′～37°45′，E 101°12′～101°23′，海拔3 280 m。屬典型高原大陸性氣候，年均氣溫-1.7℃，最冷月1月平均氣溫-14.8℃，最熱月7月平均溫度9.8℃。年均降水量560 mm，主要集中于5～9月，占年降水量總和的80%，植物生長(zhǎng)季，雨熱同期。2012年和2013年生長(zhǎng)季降水量(5～9月)分別為352.6 mm和381.8 mm，占全年降水量的89.1%和92.1%。年平均日照時(shí)數(shù)2 462.7 h，土壤類(lèi)型為草氈寒凍雛形土，平均厚度0.65 m。樣地為冬季牧場(chǎng)，自1982年以來(lái)均保持3只羊單位/hm2的放牧強(qiáng)度，生長(zhǎng)季圍欄封育，休眠季放牧[13]。

優(yōu)勢(shì)植物種為矮嵩草(Kobresiahumilis)、小嵩草(Kobresiapygmaea)、紫羊茅(Festucarubra.)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、矮火絨草(Leontopodiumnanum)、雪白委陵菜(Potentillanivea)、線(xiàn)葉龍膽(Gentianafarreri)、早熟禾(Poaannua)、麻花艽(Gentianastraminea)、美麗風(fēng)毛菊(Saussureapulchra)等，土壤基本理化性狀見(jiàn)表1。

表1 矮嵩草草甸土壤基本理化性質(zhì)

注：同列不同小寫(xiě)字母表示各土層間差異性顯著(P<0.05)

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

采用雙因素交互試驗(yàn)設(shè)計(jì)，參照青藏高原東部大氣氮沉降量數(shù)據(jù)[3][0.87～1.38 g/(m2·a)]，分別設(shè)置施入2 g N/(m2·a)(NH4NO3)、增加20%降水、以及增氮和增水交互控制試驗(yàn)，各試驗(yàn)處理分別簡(jiǎn)寫(xiě)為N、Pre、N×Pre、CK(對(duì)照)，分別模擬在氮沉降、降水增加氣候情景下[6]，高寒草甸主要群落動(dòng)態(tài)潛在變化特征。在海北站地區(qū)，采用樣線(xiàn)法，選擇3個(gè)1 km×1 km樣地，樣地重復(fù)3次，每樣地設(shè)置4個(gè)大小為1 m× 1 m的樣方，分別為N、Pre、N×Pre、CK的樣方，樣方間隔帶寬2 m；各處理隨機(jī)進(jìn)行設(shè)置，以消除微地形等環(huán)境異質(zhì)性對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的可能影響。3個(gè)樣地，每處樣設(shè)置(試驗(yàn)處理和對(duì)照)1個(gè)樣方，3次重復(fù)。

試驗(yàn)于2012年生長(zhǎng)季(5～9月)利用噴霧器在月初將氮肥均勻噴灑于樣方內(nèi)，對(duì)照樣方則噴灑相同數(shù)量的水，以減少因外源添加水對(duì)草地生物地球化學(xué)循環(huán)的影響，生長(zhǎng)季每次噴施水量不足0.5 mm。每年10月中旬將非生長(zhǎng)季氮肥一次性施入土壤(因?yàn)槟M氮沉降情景，各月份所占比例相同)。降水量參考海北站地區(qū)以往30年平均降水量數(shù)據(jù)，分生長(zhǎng)季和休眠季增加，其中，生長(zhǎng)季按照月份在各月初添加，休眠季在10月一次性添加。模擬氮沉降和增水處理同期進(jìn)行。

生物量采用標(biāo)準(zhǔn)樣方法測(cè)定[13]。在2012和2013年生長(zhǎng)季盛期(8月下旬)，利用0.25 m×0.25 m樣方，分種收獲植物地上部分，于65℃烘干至恒重。

豐富度指數(shù)R=S

物種多樣性指數(shù)的計(jì)算采用Shannon-Wiener(香農(nóng)-威納)指數(shù)表征：

式中：Pi為物種i的相對(duì)重要值；Pi=(相對(duì)高度+相對(duì)蓋度)/2；S為種i所在樣方的物種總數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)分析

高寒草甸物種豐富度、地上生物量、物種多樣性指數(shù)、功能群生物量對(duì)氮沉降、增水處理的響應(yīng)間差異采用雙因素方差分析。統(tǒng)計(jì)分析均利用SPSS 16.0(SPSS,Chicago,USA)實(shí)現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)圖形在Sigmaplot 10.0中繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1氮沉降和增水對(duì)草地地上生物量的影響

模擬氮沉降和增水及其交互作用，當(dāng)年均能夠顯著提高高寒草甸地上生物量(P<0.05)，增加幅度分別為13.8%，22.0%和25.4%。與氮沉降處理相比，模擬增水對(duì)草地生產(chǎn)力提升的貢獻(xiàn)稍高。對(duì)照樣地生物量?jī)H為(261.3±3.7)g/m2，交互作用處理樣地地上生物量最高，達(dá)到(327.7±5.6)g/m2(P<0.01)。

在第2年，氮沉降、以及交互作用均提高了高寒草甸地上生物量，后者增加幅度為22.7%，達(dá)到極顯著性檢驗(yàn)水平(P<0.01)，生物量為(314.2±6.9)g/m2。模擬增水處理并未明顯增加地上生物量。與第1年相反，模擬氮沉降對(duì)草地生物量的提升效果優(yōu)于增水處理。連續(xù)兩年試驗(yàn)結(jié)果表明，模擬氮沉降與增水交互作用可以穩(wěn)定地提升高寒草地生物量(圖1)。

圖1 高寒草甸地上生物量對(duì)氮沉降和增水的響應(yīng)規(guī)律Fig.1 Effect of nitrogen deposition and adding precipitation on aboveground biomass in alpine meadow 注：*表示P<0.05；**表示P<0.01

2.2氮沉降與增水及交互作用對(duì)高寒草地不同功能群生物量的影響

氮沉降、增水及其交互作用處理當(dāng)年均能夠顯著提高禾本科、豆科植物生物量(P<0.05)，其中，增水處理禾本科植物生物量最高，為(215.2±6.57) g/m2，施肥與增水交互處理草地豆科植物生物量最高，達(dá)到(39.04±1.05)g/m2；顯著的降低莎草科植物生物量(P<0.05)，增水處理樣地降低幅度最大，比對(duì)照降低1.66倍。氮沉降顯著提高雜類(lèi)草植物生物量，相比對(duì)照增加1.16倍(P<0.05)，而增水顯著降低雜類(lèi)草生物量(P<0.05)，降幅為26.4%。氮沉降處理顯著降低凋落物輸入量。

第2年氮沉降和增水及其交互作用均能夠明顯提高禾本科和莎草科植物生物量，禾本科植物生物量增加幅度分別為78.6%，84.6%和89.7%(P<0.05)，氮沉降和交互作用促使莎草科植物生物量分別增加2.6和3.4倍(P<0.05)，增水能夠提高莎草科植物生物量約27.7%。氮沉降及交互作用略微降低了豆科植物生物量，但降水能夠顯著增加豆科生物量，比對(duì)照增加1.06倍(P<0.05)。各個(gè)處理均顯著降低雜類(lèi)草植物生物量，降低幅度依次為33.7%、48.3%和44.3%(P<0.05)。

圖2 氮沉降和增水處理下高寒草甸不同功能群的生物量Fig.2 Effect of nitrogen deposition and adding precipitation on biomass of different function groups

2.3高寒草地物種豐富度對(duì)氮沉降與增水及交互作用的響應(yīng)特征

增水能夠顯著提高高寒草甸物種豐富度，物種數(shù)目從18種增加到20種(P<0.05)，對(duì)照樣地中的小米草(Euphrasiapectinata)、發(fā)草(Deschampsiacaespitosa)、異葉米口袋(Tibetiahimalaica)、黃花棘豆(Oxytropisochrocephala)在增水樣地中消失，而羊茅、早熟禾、黑穗薹草(Carexatrata)、濕生扁蕾(Gentianopsispaludosa)、地丁(Corydalisbungeana)和二裂委陵菜(Potentillabifurca)均有分布。第2年相比于對(duì)照樣地，各處理物種數(shù)目均減少，氮沉降和交互作用顯著降低了物種豐富度，物種數(shù)目從19種降低為13種(P<0.01)。對(duì)照樣地分布的黃芪(Astragalusmembranaceus)和異葉米口袋，在氮沉降和交互作用樣地消失。垂穗披堿草、羊茅、繁縷(Stellariamedia)、雅毛茛(Ranunculuspulchellus)、二裂委陵菜、矮火絨草、蘭石草(Fructuslancea)和鵝絨委陵菜(Potentillaanserine)出現(xiàn)分布。

圖3 氮沉降和增水處理下高寒草甸的豐富度Fig.3 Effect of nitrogen deposition and adding precipitation on plant richness in alpine meadow

2.4氮沉降與增水及交互作用對(duì)高寒草地生物多樣性的影響

增水顯著增加高寒草甸物種多樣性指數(shù)，從2.63±0.18增加到2.83± 0.34(P<0.05)，氮沉降和增水交互處理降低其多樣性指數(shù)。而在第2年時(shí)，各處理均能引起高寒草地物種多樣性降低，并且相比于對(duì)照，氮沉降和增水交互作用樣地物種多樣性指數(shù)從2.63±0.52降低到2.33±0.18，與其他處理達(dá)到極顯著差異(P<0.01)，氮沉降和增水及其交互作用在提升生產(chǎn)力的同時(shí)也造成物種豐富度和多樣性降低。

圖4 氮沉降和增水處理下高寒草甸的物種多樣性指數(shù)Fig.4 Effect of nitrogen deposition and precipitation adding on biodiversity index in alpine meadow

3 討論

通過(guò)連續(xù)兩年觀(guān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)模擬氮沉降及其與增水的交互作用均能夠明顯增加高寒草地生產(chǎn)力，氮沉降和增水當(dāng)年能夠顯著提高草地生物量，而在第2年其增產(chǎn)效率降低，尤其是增水處理效果較弱。已有研究報(bào)道，高劑量氮素添加能夠緩解青藏高原高寒草甸植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)限制，提高植物地上生物量，幅度達(dá)到24%[4]。合理施肥能夠促進(jìn)草地植物根系發(fā)育，拓展了其對(duì)土壤水分的利用空間，在生長(zhǎng)發(fā)育旺盛期能較好利用較深層土壤水分以滿(mǎn)足對(duì)水分的需求[9]。降水量的變化直接導(dǎo)致了克氏針茅草原初級(jí)生產(chǎn)力的年度波動(dòng)[14]。增加降水量明顯提高高寒草地地上生物量，主要以禾草科生物量增加為主，禾本科植物如垂穗披堿草、異針茅等，其植株較高，處于群落的上層，可獲得更豐富的光資源，根系主要為須根系，對(duì)水分、營(yíng)養(yǎng)元素的競(jìng)爭(zhēng)在群落中處于優(yōu)勢(shì)地位，從而其生長(zhǎng)受到明顯的促進(jìn)[4]，增加高寒草地牧草產(chǎn)量[15]。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年氮沉降、增水及交互作用能夠提高高寒草甸物種豐富度，而第2年各處理物種豐富度均降低，氮沉降和交互作用顯著降低了物種豐富度，消失和出現(xiàn)的物種均為禾本科和雜類(lèi)草。已有研究發(fā)現(xiàn)，施肥導(dǎo)致資源供應(yīng)的不對(duì)稱(chēng)性，改變地上、地下競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，引起高寒草地物種豐富度下降17.3%，群落結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單[12,16-18]，但也有研究發(fā)現(xiàn)，施肥提高高寒草地物種豐富度[18]，前3年施肥未引起荒漠草地物種數(shù)目降低，但第4年顯著降低物種豐富度[17]。高寒草甸不同物種存在氮素吸收能力和資源分配策略的權(quán)衡[8]，物種之間對(duì)群落下層光的競(jìng)爭(zhēng)也是資源添加導(dǎo)致物種豐富度降低的主要原因之一[10]。生長(zhǎng)季降水豐富的羌塘東部地區(qū)物種豐富度最高約為24種，而在生長(zhǎng)季降水貧乏的羌塘西部地區(qū)平均物種豐富度為7種[7]。

在海北站地區(qū)，增水能夠顯著增加高寒草甸生物多樣性指數(shù)，氮沉降和增水交互處理降低其多樣性指數(shù)。而在第2年各處理均能引起高寒草地物種多樣性降低，氮沉降和增水交互作用樣地物種多樣性指數(shù)從2.63±0.52降低到2.33±0.18。已有研究表明達(dá)日縣和曲麻萊縣高寒草甸物種多樣性最高，分別為2.74和2.27；唐古拉山鄉(xiāng)和雜多縣最低，約為1.5[13]。楊元武等[19]在祁連山高寒草甸研究結(jié)果報(bào)道多樣性為0.65～3.73。肥水交互作用降低荒漠草地生物多樣性，而養(yǎng)分和水分添加對(duì)其影響不顯著[17]。內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)植物物種多樣性隨著氮素添加而降低，是由于雜類(lèi)草的多樣性降低所引起[20]。藏北高原高寒草地香農(nóng)威納多樣性指數(shù)分布于0.92±0.05到2.19±0.07之間，隨生長(zhǎng)季降水減少而降低[7]。植物生物多樣性與年降水量顯著正相關(guān)，但當(dāng)水資源過(guò)剩時(shí)，可能抑制其他物種的侵入和生長(zhǎng)[17]。

高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)群落特征對(duì)連續(xù)兩年氮沉降和增水及交互作用的不同響應(yīng)特征規(guī)律，可能也表現(xiàn)出高寒草地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外界干擾反應(yīng)比較敏感，抵抗力偏低，但恢復(fù)力和穩(wěn)定性較強(qiáng)。已有研究發(fā)現(xiàn)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)主要環(huán)境因子以3-4年的主周期隨機(jī)低頻振蕩，生態(tài)系統(tǒng)的行為會(huì)呈現(xiàn)同主周期、振幅比較穩(wěn)定的隨機(jī)波動(dòng)，高穩(wěn)定性是長(zhǎng)期處于較穩(wěn)定的環(huán)境和系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境的進(jìn)化演替結(jié)果[21-23]。

4 結(jié)論

連續(xù)兩年試驗(yàn)結(jié)果表明，模擬氮沉降與增水交互作用均可以穩(wěn)定地提升高寒草地生物量，分別達(dá)到327.7和314.2 g/m2。連續(xù)兩年進(jìn)行氮沉降和增水及其交互處理，均能夠明顯提高禾本科生物量，增加幅度分別為78.6%，84.6%和89.7%，氮沉降和交互作用促使莎草科植物生物量分別增加2.6和3.4倍，為草地功能提升的重要途徑。增水能夠顯著提高高寒草甸物種豐富度，物種數(shù)目從18種增加到20種，第2年各處理均降低物種數(shù)目，且莎草科植物(矮嵩草和小嵩草)抵抗外界干擾能力較強(qiáng)，可能是其成為優(yōu)勢(shì)植被的重要原因。

[1] 賀紀(jì)正,張麗梅.土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵微生物過(guò)程及機(jī)制[J].微生物學(xué)通報(bào),2013,40(1):98-108.

[2] Liu X,Zhang Y,Han W.Enhanced nitrogen deposition over China[J].Nature,2013,494:459-462.

[3] L C,Tian H.Spatial and temporal patterns of nitrogen deposition in China:Synthesis of observational data[J].Journal of Geophysical Research:Atmospheres,2007,112:534-567.

[4] 楊曉霞,任飛,周華坤.青藏高原高寒草甸植物群落生物量對(duì)氮,磷添加的響應(yīng)[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2013,38(2):159-166.

[5] Liu L,Greaver T L A.Global perspective on belowground carbon dynamics under nitrogen enrichment[J].Ecology Letters,2010,13(7):819-828.

[6] Piao S,Ciais P,Huang Y,etal.The impacts of climate change on water resources and agriculture in China[J].Nature,2010,467:43-51.

[7] 武建雙,李曉佳,沈振西.藏北高寒草地樣帶物種多樣性沿降水梯度的分布格局[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2012,21(3):17-25.

[8] 鄧建明,姚步青,周華坤.水氮添加條件下高寒草甸主要植物種氮素吸收分配的同位素示蹤研究[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2014,38(2):116-124.

[9] 沈振西,周興民,陳佐忠.高寒矮嵩草草甸植物類(lèi)群對(duì)模擬降水和施氮的響應(yīng)[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2002,26(3):288-294.

[10] 張杰琦,李奇,任正煒.氮素添加對(duì)高寒草甸植物群落物種豐富度及其與生產(chǎn)力關(guān)系的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2010,34(10):1125-1131.

[11] 楊中領(lǐng),蘇芳龍,苗原.施肥和放牧對(duì)青藏高原高寒草甸物種豐富度的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2014,38(10):1074-1081.

[12] Wu Y B,Wu J,Deng Y C,etal.Comprehensive assessments of root biomass and production in aKobresiahumilismeadow on the Qinghai-Tibetan Plateau[J].Plant and soil,2011,338(1):497-510

[13] 杜巖功,崔驍勇,葛勁松.三江源地區(qū)高寒草地群落特征研究[J].草業(yè)科學(xué),2010,27(3):9-14.

[14] 白永飛.降水量季節(jié)分配對(duì)克氏針茅草原群落初級(jí)生產(chǎn)力的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),1999,23(2):155-160.

[15] 王長(zhǎng)庭,王啟基,沈振西.模擬降水對(duì)高寒矮嵩草草甸群落影響的初步研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2003,12(2):25-29.

[16] 江小蕾,張衛(wèi)國(guó),楊振宇.不同干擾類(lèi)型對(duì)高寒草甸群落結(jié)構(gòu)和植物多樣性的影響[J].西北植物學(xué)報(bào),2004,23(9):1479-1485.

[17] 趙新風(fēng),徐海量,張鵬.養(yǎng)分與水分添加對(duì)荒漠草地植物群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2014,38(2):167-177.

[18] 鄭華平,陳子萱,王生榮.施肥對(duì)瑪曲高寒沙化草地植物多樣性和生產(chǎn)力的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2007,16(5):34-39.

[19] 楊元武,李希來(lái),祁盛倉(cāng).江河源地區(qū)不同荒漠化草地物種多樣性研究[J].青海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,23(3):42-45.

[20] 白永飛,邢雪榮,許志信.內(nèi)蒙古高原針茅草原群落β多樣性研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2000,11(3):408-412.

[21] 李亞娟,孫燦燦,曹廣民.三江源區(qū)不同利用方式草地生物量及土壤養(yǎng)分特征[J].草原與草坪,2016(4):48-53.

[22] 周華坤,周立,趙新全.青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J].科學(xué)通報(bào),2006,51:63-69.

[23] 聶學(xué)敏,蘆光新,魯子豫.不同沙化高寒草地植物群落結(jié)構(gòu)特征及土壤理化特性研究[J].草原與草坪,2016(4):73-77.

ResponseofplantcommunityonnitrogendepositionandaddingprecipitationinalpinemeadowonQinghai-TibetanPlateau

XU Qing-min1,ZHOU Geng2,GUO Xiao-wei3,CAO Ying-fang3,DU Yan-gong3
(1.CentreStationofQinghaiEnvironmentMonitoring,Xining810008,China;2.BureauofWeihaiAgriculturalBureau,Weihai264411,China3.NorthwestInstituteofPlateauBiology,ChineseAcademyofScience,Xining810008,China)

The effects of nitrogen deposition and adding precipitation,and its interaction on characteristics of plant community were studied for two years in alpine meadow at Haibei station of Chinese Academy of Sciences on Qinghai-Tibetan Plateau.The result indicated that the total aboveground biomass,biomass of gramineae and leguminosae were significantly increased in the first year.However,the biomass of sedge family was significantly decreased.Furthermore,the nitrogen deposition and its interaction with adding precipitation steadily raised the grassland production in the second year,but not for adding precipitation.All treatments could enhance the biomass of gramineae and sedge family but not for forbs.In addition,the precipitation increasing enhanced conspicuously species richness and biodiversity of alpine meadow in first year,but nitrogen deposition and its interaction decreased the biodiversity.The species richness and biodiversity index under all treatments decreased in second year.It could be concluded that nitrogen deposition and adding precipitation and its interaction increase the grassland production,and decrease the species richness and biodiversity.

nitrogen deposition;adding precipitation;alpine meadow;aboveground biomass;biodiversity

S 812

A

1009-5500(2017)05-0008-06

2016-12-20；

2017-01-03

國(guó)家自然科學(xué)基金(31470530和31200379)；青海省自然科學(xué)基金(2016-ZJ-918Q)資助

許慶民(1983-),男,山東聊城人,在讀碩士。

E-mail：403672585 @qq.com

杜巖功為通訊作者。