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青藏高原高寒草甸植物生产力对氮添加和降水改变的响应

Responses of plant productivity to nitrogen addition and precipitation manipulation in an alpine meadow of the Qinghai-Tibet Plateau

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摘要植物生产力作为维持高寒草甸生态系统多功能性的核心要素,阐明其对全球变化的响应机理是预测高寒生态系统功能演变的重要基础.基于 2017 年在青藏高原东北缘建立的氮添加(10 g m-2 a-1)和降水调控(±50%自然降水)双因素随机区组试验平台,监测了 2024 年植物地上、地下(0-40 cm)生产力及土壤养分动态,以揭示氮、水耦合对高寒草甸植物生产力的调控路径.结果表明:(1)氮、水交互对群落地上净初级生产力(ANPP)产生加性效应,但其驱动强度在不同植物功能群间存在显著差异;氮添加(N)使ANPP提升 30.0%,而减水处理(CK-50%)导致ANPP下降 30.0%.(2)除增水处理(CK+50%)外,其他试验处理下表层(0-10 cm)土壤pH显著下降,深层(10-40 cm)土壤pH升高,但土壤有机碳、氮、磷含量未发生显著变化.(3)氮、水试验处理整体导致地下净初级生产力、根系周转率和生态系统净初级生产力分别下降 26.1%、21.3%和 17.3%.研究结果揭示氮沉降和降水格局改变通过植物功能群分异和根系碳分配策略调控植被生产力,削弱植被的碳吸收能力,为全球变化背景下青藏高原高寒草甸碳汇功能评估提供了地下过程的理论依据.

作者周廷 ^[1] 罗少辉 ^[2] 张法伟 ^[3] 独威 ^[4] 宋成刚 ^[5] 祝景彬 ^[6] 李红琴 ^[7] 李杰霞 ^[3] 司梦可 ^[3] 樊博 ^[3] 学术成果认领

作者单位中咨集团生态技术研究所(北京)有限公司,北京 100048 ^[1] 青海省气象灾害防御技术中心,西宁 810008 ^[2] 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室,西宁 810008 ^[3] 生态环境部环境发展中心,北京 100029 ^[4] 青海省工程咨询中心有限责任公司,西宁 810001 ^[5] 枣庄学院旅游与资源环境学院,枣庄 277160 ^[6] 洛阳师范学院生命科学学院,洛阳 471934 ^[7]

关键词高寒草甸净初级生产力根系周转率氮添加降水调控 alpine meadow net primary productivity root turnover rate nitrogen addition precipitation manipulation

DOI 10.20103/j.stxb.202504150886

发布时间 2026-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

青海省重点研发与转化计划（2024-HZ-801）青海省寒区恢复生态学重点实验室开放课题（2023-KF-03）国家自然科学基金（32471752）河南省自然科学基金面上项目（242300420170）