半干旱区沙质草地生态系统碳循环关键过程对水肥添加的响应

摘要

为探寻半干旱区草地生产力进一步恢复的主要限制因素,该文采用3因素2水平析因设计对草地进行水(0,80mm)、氮(0,20g(m2·a))、磷(P2O5)(0,10g(m2·a))添加实验,研究了2004年地上净初级生产力(ANPP)与土壤呼吸的响应.8种处理分别为添加水(W)、加氮肥(N)、加磷肥(P)、加水+氮肥(WN)、加水+磷肥(WP)、加氮肥+磷肥(NP)、加水+氮肥+磷肥(WNP)和对照(CK),每种处理6次重复,随机分配在48个4m×4m的样方中.研究结果表明:施氮肥不仅增加了ANPP,而且推迟了植物生长高峰期;草地生产力明显受到氮素的制约,水分和磷素并不是该生态系统的主要限制性因子;土壤呼吸7月份最高;干旱期添加水与不添加水处理的CO2排放速率差异显著;添加水增加了土壤CO2的排放速率,但是施磷肥对土壤呼吸存在抑制效应.建议对半干旱区沙质草地的管理应以施氮肥为主,辅以磷肥,不宜灌溉.