氮沉降对长白山苔原带植被影响的实验研究

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长白山高山苔原带植被种类多样性较低,主要以牛皮杜鹃和笃斯越橘为优势物种。近年来,小叶章等草本植物不断上侵苔原带,入侵斑块呈逐年扩大的趋势,并且与牛皮杜鹃和笃斯越橘形成了竞争关系,使该区域的植物组成发生了改变。在群落竞争中,小叶章等草本植物竞争力强于其它灌丛植被,其生长态势优于牛皮杜鹃和笃斯越橘。本论文探究氮沉降增加对长白山苔原带植被的影响,在长白山高山苔原带对牛皮杜鹃斑块、笃斯越橘斑块、小叶章斑块进行了人工模拟氮沉降试验。在三种氮沉降处理下,测量三种斑块植株相对生长高度、植株数量、相对地上生物量、叶面积指数、NDVI指数、地下生物量、斑块土壤性质等指标,对比分析氮沉降对三种植被斑块生长的影响。研究结果表明:(1)实验观测表明,三种斑块中均未发现新的物种,说明氮沉降仅对长白山苔原带的植被群落生长发育产生影响,而不会促使新物种产生。(2)在氮沉降影响下,牛皮杜鹃斑块测得的各项指标均表现为低氮沉降﹥自然氮沉降﹥高氮沉降,说明适量氮沉降有利于牛皮杜鹃斑块生长,过量氮沉降会对其生长起到抑制作用,牛皮杜鹃斑块土壤各项指标均为三种斑块中最大的。(3)氮沉降条件下,笃斯越橘斑块的各项指标随着氮沉降量的增加而逐渐降低,即在自然氮沉降量下的生长状况最好,氮沉降量越大对笃斯越橘的生长抑制作用越强。笃斯越橘斑块土壤中所含元素量最低。(4)增加氮素沉降量,有利于小叶章斑块的生长且随着氮沉降量的增加,小叶章斑块所测各项指标均增大。土壤中元素含量居中,且适合小叶章斑块的生长。(5)氮沉降量增加改变了三个斑块的物候期,使样地植被的最大生长期提前。在氮沉降的影响下,牛皮杜鹃斑块、笃斯越橘斑块、小叶章斑块改变了生长最佳时间,最大生长高度的时期提前一个月。(6)氮沉降增加了土壤中氮素的含量;长白山高山苔原土中无机氮素的含量很低;硝态氮的含量远低于铵态氮含量;随着氮素输入,土壤总磷含量降低。
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