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青海省寒区恢复生态学重点实验室在青藏高原高寒草甸和高寒草原植物多样性对氮素添加梯度的不同响应方面取得新进展

       青藏高原海拔4000多米,被称为“地球第三极”。青藏高原高寒草地对氮沉降高度敏感。然而,关于青藏高原不同类型高寒草原氮素沉积对植物多样性的影响机制的研究还很少。对于氮添加梯度如何改变高寒草甸和高寒草原植物多样性,高寒草甸和高寒草原土壤因子与植物多样性的关系何如,以及高寒草甸和高寒草原沿氮添加梯度的酸化、富营养化和P限制如何调控多维植物丰富度或均匀度的动态变化等问题的研究尚不清晰,因此,青海省寒区恢复生态学重点实验室周华坤研究组与客座教授董世魁的团队合作,在青藏高原高寒草甸和高寒草原上添加了不同梯度的氮,分别测试土壤酸化、土壤富营养化和磷限制的影响,并且对其多维植物丰富度和均匀度进行了交互研究。

        研究发现,分类学多样性,功能多样性和系统发育多样性的所有p值均大于0.05,氮添加梯度的R2值较低(<0.10)。与高寒草原相比,高寒草甸的多样性对土壤因子的敏感性更高。氮沉降引起的土壤酸化改变了分类均匀度(p <0.05),而与氮沉降相关的富营养化改变了高寒草甸的分类丰富度和系统发育均匀度(p <0.05)和高寒草原的功能丰富度(p < 0.05)。该研究表明,氮沉降对多维植物多样性(分类学多样性,功能多样性和系统发育多样性)的影响随着氮沉降梯度和生态系统类型而变化。因此,青藏高原不同类型的高寒草原应根据其未来对氮沉降梯度的不同响应而采用合理的适应和减缓技术。该研究对了解氮沉降对青藏高原高寒草地多维植物多样性的影响,保护高山植物多样性和高寒草原生态系统服务的可持续性具有重大意义。

        该研究成果于2019年6月以“Different responses of multifaceted plant diversities of alpine meadow and alpine steppe to nitrogen addition gradients on Qinghai-Tibetan Plateau”为题在线发表在《Science of the Total Environment》期刊上。

 

        论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.211

图1 研究地点和实验地理位置(CK,无氮添加;NⅠ,每年每公顷添加8kg氮;NⅡ,每年每公顷添加24kg氮;NⅢ,每年每公顷添加40kg氮;NⅣ,每年每公顷添加56kg氮;NⅤ,每年每公顷添加72kg氮)