短花针茅荒漠草原植被群落结构及生物量对水氮变化的响应

摘要

为了解降水变化和氮沉降对荒漠草原植被群落结构和生物量的影响,在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原进行水氮交互试验,采用裂区试验设计,主区为CK(自然降水)、W(增水30％)、R(减水30％),副区为0(N0)、30(N30)、50(N50)、100(N100)kg N·hm-2·a-1共12个处理.结果 表明:1)水氮的介入导致植物群落组成、重要值发生了明显变化,R中群落物种数最低,提高了优势种在群落中的重要值,氮素添加导致群落物种数呈"抛物线"型,群落物种数先增多后减少.2)CK、W、R条件下随施氮量增加,物种丰富度、Shannon-wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均先增大后减小,2016和2018年在CK-N30、W-N30、R-N50达到最大值,干旱年份(2017)分别在CK-N30、W-N50、R-N100达到最大值.水分主效应、氮素和水氮交互作用均对以上3个植物多样性指数有显著影响(P<0.05).3)水分和氮素刺激了地上生物量的增加,短期氮素添加使多年生禾草生物量在地上总生物量中占比增加,多年生杂草生物量在地上总生物量中占比减小.水分、氮素、水氮交互均对地上生物量有显著影响(P<0.05).