目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 设计与方法 3
1.1研究区域概况 4
1.2实验设计 3
1.2.1实验方法 3
1.2.2 植被群落调查 4
1.2.3 土壤样品的采集与分析 4
1.2.4 统计分析 4
2 结果与分析 4
2.1氮添加对土壤性质和冠层透光率的影响 4
2.2氮添加对生物量的影响 6
2.2.1氮添加对整个植物群落的地上部生物量 6
2.2.2 氮添加对不同功能群生物量的影响 6
2.3氮添加对植物群落结构和物种组成的影响 6
3 讨论与结论 7
3.1氮添加对植物群落地上部生物量的影响 7
3.2氮添加对植物群落多样性的影响 8
3.3全文结论 8
3.4不足与展望 8
致谢 8
参考文献 9
氮添加对青藏高原高寒草甸植物群落的影响
环境科学 蔡润泽
: 氮素是大多数陆地生态系统初级生产力的主要限制因子，但近年来氮沉降等向自然生态系统中输入的氮素越来越多。本文研究了短期内不同水平的氮素添加对高寒草甸植物群落的影响。主要实验结果如下：1）氮添加提高了土壤中硝态氮等可利用资源的含量,改变了土壤理化性质，从而影响植物群落。2）氮添加使高寒草甸地区的地上生物量显著增加（P < 0.01）。3）氮添加显著增加了高寒草甸植物群落的物种多样性（P < 0.01）。
引言
高寒草甸是在寒冷的环境条件下发育在高原和高山的植被类型，其不仅是理想的放牧场所，同时也具有保持水土、涵养水源以及调节青藏高原及其周边干旱地区的水热平衡等重要的生态功能。由于海拔高、温度低，整个青藏高原高寒草甸生态系统十分脆弱，对外界环境的变化和人为干扰的响应也十分敏感。近年来，随着全球氮沉降增多和当地畜牧业的不断发展,高寒草甸生态系统中的氮输入逐渐增多，过多的氮素输入能够引起植物群落结构发生 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
改变，导致优良牧草比例下降，草丛变矮，产草量下降，草场沙漠化，植物物种严重丧失和物种栖息地的破坏，[1]严重威胁着青藏高原地区畜牧业和经济的可持续发展，造成恶性循环。因此，研究高寒草甸植物群落对氮添加的响应，明确土壤氮素在高寒草甸植物群落构建和维持过程中所扮演的角色，将有助于我们更好地预测在全球变化背景下高寒草甸植物群落的演变趋势，为青藏高原高寒草甸生态系统多样性的保护、退化草甸生态系统的生态恢复以及草地经营管理措施的合理制定提供科学理论基础。
Sala 等的模型研究显示，未来100年，氮沉降将是导致全球范围生物多样性丧失的第三大驱动因子，仅次于土地利用变化和气候变化。氮（N）是陆地生态系统中影响植物生长的主要元素，[2]氮沉降可以改变土壤理化性质[35]微生物群落组成和结构[67]植物群落组成和结构[89]等。氮作为构成核酸、氨基酸和蛋白质等关键有机分子的基础元素，其对生物有机体的重要性不言而喻。对植物而言，氮也是构成叶绿素的重要元素，直接影响着植物的生长发育，是限制植物生长的重要环境因子。研究表明，适当的氮添加可以促进植物生长，增加植物生物量，而过度的氮添加可能会导致植物体内营养失衡，并由此引发一系列不良的生理生态反应，进而抑制植物的生长。[10]前人的研究表明，在大部分情况下氮添加都能够提高植物群群落的地上部生物量。尤其是在氮限制生态系统中，这种促进效应尤为明显。例如，在青藏高原上的研究发现，[11]氮添加之后高寒草甸植物群落的地上部生物量有显著的提高。氮添加能够提高土壤中速效氮的含量，缓解植物生长所受到的氮限制，促进植物的生长发育，从而提高植物群落的生产力。[12]但是也会导致植物向地下部分分配的碳水化合物的比例降低，改变植物根系在土层中的分布，减少地下部分的生物量的升高幅度，降低植物的根冠比，从而减少植物地上生物量的累积。改变土壤环境，改变土壤微生物群落，影响土壤微生物与植物的相互作用，进而间接影响植物的生长。氮添加对植物生长也有一定的负面作用，外源氮添加会打破植物体内的养分平衡，导致氮代谢加强，与碳同化竞争光合作用中光反应产生的同化力，从而导致光合碳同化速率降低，降低植物地上生物量的累积。另外，氮添加能够导致土壤酸化，改变土壤物理化学性质，对植物产生毒害作用，引起植物群落生物量的降低。
大量的控制实验、整合分析和大尺度实验结果表明，氮添加能够导致植物群落的物种多样性降低。[13]随着氮沉降量的逐渐升高，物种丰富度呈现单峰曲线状分布，即低量的氮沉降能够提高植物群落物种多样性，但当氮沉降量到达一定的阈值之后，物种丰富度会呈现出下降的趋势。氮添加影响植物群落物种多样性的机制比较复杂。“生态位分化多样性假说”认为氮添加缓解了植物生长的氮限制，降低了生态位维度，从而减少了物种多样性。基于生态位分化的物种共存理论认为，物种在长期进化过程中，会形成如生活史、资源利用方式、病菌敏感性等方面的差异，这些差异会造成生态位分化，进而决定了群落中多物种的共存。群落的每一种限制性资源代表一个生态位轴（niche axis），每一个轴决定着一定数目的物种共存。限制性资源种类越多，群落中可能共存的物种也就越多。若向限制性资源为氮的高寒草甸生态系统中大量添加氮元素，则意味着群落不再受此资源限制，从而减少了一个生态位轴，引起物种沿其它生态位轴进行资源竞争，最终致使群落共存物种减少。另外，自然生态系统中，限制性养分资源在土壤中的分布往往是不均匀的，资源的空间异质性是生态位分化的一个重要来源，人为活动加剧带来的氮富集也会使氮素资源分布同质化，削弱生态位分化，降低物种多样性。

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