为深入了解降水格局改变和氮沉降增加对荒漠草原生态系统碳交换的影响机制,于2017年在宁夏荒漠草原设立了降水量变化(减少50%、减少30%、自然降水量、增加30%以及增加50%)和氮添加(0和5 g m^(-2)a^(-1))的野外试验,研究了2019年生长季(5...为深入了解降水格局改变和氮沉降增加对荒漠草原生态系统碳交换的影响机制,于2017年在宁夏荒漠草原设立了降水量变化(减少50%、减少30%、自然降水量、增加30%以及增加50%)和氮添加(0和5 g m^(-2)a^(-1))的野外试验,研究了2019年生长季(5—10月份)净生态系统碳交换(Net ecosystem carbon exchange,NEE)、生态系统呼吸(Ecosystem respiration,ER)和总生态系统生产力(Gross ecosystem productivity,GEP)的时间动态,分析了三者与植被组成以及土壤属性的关系。NEE、ER和GEP日动态和月动态均呈先增加后降低,NEE在整个生长季表现为净生态系统碳吸收。0和5 g m^(-2)a^(-1)氮添加下,减少降水量显著降低了NEE、ER和GEP(P<0.05),增加30%降水量显著提高了三者(P<0.05)。相同降水量条件下,氮添加不同程度地提高了NEE、ER和GEP,且其效应在增加50%降水量时较为明显。净生态系统碳吸收(-NEE)、ER和GEP与群落生物量、牛枝子(Lespedeza potaninii)以及草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides)生物量正相关。三者亦随Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数的增加而增加。本文结果意味着,减少降水量降低了土壤水分和养分有效性、抑制了植物生长,从而降低了生态系统碳交换。适量增加降水量则可能通过提高土壤含水量、刺激土壤酶活性、调节土壤C∶N∶P平衡特征等途径,促进了植物生长和物种多样性,从而提高了生态系统碳汇功能;氮添加亦促进了生态系统碳交换,但其与降水的交互作用尚不明显,需通过长期观测进行深入探讨。展开更多
