黄土丘陵区撂荒群落演替序列种根系对氮素施肥方式和水平-生态学报.PDF

第 ３７ 卷第 ９ 期 生 态 学 报 Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．９ ２０１７年５月 ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｍａｙ，２０１７ ＤＯＩ：１０．５８４６／ ｓｔｘｂ２０１６０１１８０１２４ 王雁南，杜峰，隋媛媛，高艳，李伟伟，王月．黄土丘陵区撂荒群落演替序列种根系对氮素施肥方式和水平的形态响应．生态学报，２０１７，３７（９）： ２９１３⁃２９２５． Ｗａｎｇ Ｙ Ｎ，Ｄｕ Ｆ，Ｓｕｉ Ｙ Ｙ，Ｇａｏ Ｙ，Ｌｉ Ｗ Ｗ，Ｗａｎｇ Ｙ．Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｓｉｘ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎａｌ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓｉｎ ｏｌｄ⁃ｆｉｅｌｄｓｏｆ ｔｈｅ ＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕ ｔｏ ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎｄ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１７，３７（９）：２９１３⁃２９２５． 黄土丘陵区撂荒群落演替序列种根系对氮素施肥方式 和水平的形态响应 １ １，２，∗ ３ ２ １ １ 王雁南 ，杜　 峰 ，隋媛媛 ，高　 艳 ，李伟伟 ，王　 月 １西北农林科技大学，杨凌　 ７１２１００ ２ 中国科学院水利部水土保持研究所，杨凌　 ７１２１００ ３ 中国科学院东北地理与农业生态研究所，长春　 １３００００ 摘要：采用盆栽试验，研究了黄土丘陵区撂荒群落演替序列种（即，黄土丘陵区摞荒群落演替主要阶段的优势种）根系对氮素施 肥方式和水平的形态响应，对了解我国氮沉降增加背景下的群落生态效应及人为施肥干扰促进植被恢复具有较好的理论和实 践意义。 测试并分析了６个演替序列种在不同施氮方式（匀质和异质施氮）和水平（高、低和无氮对照）条件下植株个体生物量 指标（地上及地下生物量和根冠比）、根系形态指标（根长、直径、表面积、比根长和比表面积）的变化及其差异显著性；并且利用 根钻法和单样本Ｔ检验比较了异质施氮方式下施氮斑块与不施氮斑块根系形态指标的差异。 结果表明：１）６种演替序列种地 上、地下生物量和根冠比存在种间固有差别，施氮方式和水平整体上对三者无显著影响；施氮方式和植物种类对根冠比存在显 著交互作用，说明个别种的根冠比对施氮方式响应明显，其中猪毛蒿根冠比在异质施氮方式下显著高于匀质施氮。 ２）６种演替 序列种根系塑形指标包括比根长、比表面积和直径存在种间差别，并且施氮水平对比根长影响显著，高、低施氮水平下比根长都 显著低于不施氮对照。 ３）狗尾草和铁杆蒿分别在异质高氮和异质低氮条件下施氮斑块根系生物量密度显著高于未施氮斑块； 猪毛蒿在异质高氮条件下施氮斑块发生了更多的伸长生长，其根长、根表面积、比根长和比表面积在施氮斑块中的密度显著高 于未施氮斑块；猪毛蒿和狗尾草在异质高氮条件下，以及白羊草在异质低氮条件下，其根系直径在施氮斑块显著小于未施氮斑 块。 从根系形态变化敏感性和施氮对促进植物生长来看，演替过程中演替序列种对施氮响应的敏感性总体上呈降低趋势，前期 种对施氮响应更敏感，从施氮获利也更多，因而恢复前期进行人为干扰促进植被恢复效果也会更好。 关键词：撂荒群落；演替序列种；施氮方式；施氮水平；形态响应；敏感性 Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｓｉｘ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎａｌ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓｉｎｏｌｄ⁃ｆｉｅｌｄｓｏｆ ｔｈｅＬｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ ｔｏ ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎｄ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ １ １，２，∗ ３ ２ １ １ ＷＡＮＧ Ｙａｎｎａｎ ，ＤＵ Ｆｅｎｇ ，ＳＵＩ Ｙｕａｎｙｕａｎ ，ＧＡＯ Ｙａｎ ，ＬＩ Ｗｅｉｗｅｉ ，ＷＡＮＧ Ｙｕｅ １ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ ７１２１００，Ｃｈｉｎａ ２Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔ