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在现今持续放牧和氮沉降加剧的影响下,青藏高原高寒草甸正遭受着严峻的考验,放牧会引起高寒草甸退化,氮沉降使得高寒草甸发生演替。高寒草甸的退化和演替是生态系统能量流动和物质循环发生改变所引起的,而根际是陆地生态系统植被和土壤能量流动和物质循环的重要区域和过程,加之关注青藏高原高寒草甸对放牧和氮添加响应普适性规律的研究较少。因此本研究运用整合分析的方法研究放牧和氮添加对高寒草甸影响的普适性规律;同时,利用野外试验和室内分析相结合的方法,以高寒草甸为研究对象研究不同放牧(禁牧、轻度、中度和重度放牧)和氮添加(0、10、20、40和80 kg N hm-1year-1)强度影响下的植被特征和土壤性质,以及植被土壤养分关联性的变化。主要结果如下:(1)不同强度放牧处理对青藏高原高寒草甸植被和土壤产生重要影响。放牧显著降低植被高度、盖度、物种数、地上生物量、禾本和莎草科植物地上生物量、各土层土壤含水量、有机质和氮含量;降低物种多样性、均匀度和植被地下生物量;显著增加杂草和毒草类地生物量、各土层土壤容重。放牧对植被高度和盖度、地上-地下生物量、禾本和莎草生物量、表层土壤含水量、有机质和氮含量对的抑制(减少)程度随着放牧强度的增加而持续增加;中度放牧处理对植被物种数、多样性和均匀度的促进作用最大。试验时间对高寒草甸植被高度、盖度、均匀度、地上-地下生物量、禾草和莎草科植物、杂草类地上生物量,不层土壤含水量、pH、容重和有机质含量均表现出一定的累积效应。总的来说放牧使土壤性质恶化,减少植被生物量,中度放牧有利于维持高寒草甸的生物多样性。(2)高寒草甸植被与土壤对氮沉降(添加)的响应不同。其中氮添加显著增加植被高度、盖度、地上-地下生物量、禾本和莎草科地上生物量,0-15 cm土壤硝、铵态氮含量,0-20 cm土壤有机碳、硝、铵态氮含量以及0-30 cm土壤硝态含量;增加植被氮、磷和钾含量,0-15 cm土壤氮含量,0-20 cm土壤全氮和微生物量碳含量以及0-30 cm土壤全氮含量;显著减少豆科植物地上生物量;减少植被物种丰富度和杂草类植物地上生物量,0-20 cm土壤p H和全磷含量以及0-30 cm土壤全磷和铵态氮含量。氮添加对青藏高原高寒草甸植被和土壤的影响因氮素形态、氮添加量和试验持续时间的不同而出现不同的结果。(3)与禁牧相比,放牧增加了植被地下生物量、根冠比、植被地上部分碳和氮含量以及植被地上和地下部分磷含量;降低了植被盖度、平均高度、地上和凋落物生物量和适口牧草的比重;在轻度放牧处理时物种丰富度最高,随着放牧强度的增加植被优势种由禾本科与莎草科植物逐渐转变为毛茛科和菊科植物。与禁牧相比,放牧增加了根际与非根际土壤全碳、全氮和全磷含量。在轻度、中度和重度三种放牧处理下,根际和非根际土壤碳、硝态氮和氮含量以及根际土壤中速效磷含量和非根际土壤中全磷含量都随着放牧强度的增加而减少。放牧增加了根际和非根际土壤微生物碳氮比,却没显著改变根际养分富集率。根际和非根际土壤碳含量与植被地上部分碳含量以及根际土壤碳含量与植被地下部分碳含量有显著相关性,同时根际和非根际土壤速效磷含量与植被地上和地下磷含量分别呈显著相关性。(4)氮添加增加了植被(地上-地下)全碳、全氮和全磷含量以及地上生物量,并且地上植被碳、氮和磷储量随着氮添加量的增加而呈单峰型增长。根据群落生物量的单峰增长曲线可知,该区域高寒草甸的氮添加阈值是52.67 kg N ha-1 year-1。土壤对氮添加表现出不同程度的响应,即降低土壤(根际和非根际)pH、增加土壤(根际和非根际)可溶性有机碳、硝态氮、铵态氮、全碳、全氮和全磷含量。同时,植被地上和地下部分对氮添加的响应不一致。土壤(根际和非根际)硝态氮和铵态氮含量与植被地下部分全氮含量呈显著正相关。综上所述,适度的放牧(中度、轻度)可以对青藏高原高寒草甸维持健康稳定,但是为了实现高寒草甸生物多样性丰富和生产力高的综合要求,需要根据具体的管理目标和环境进行进行合理管理,如本研究中野外放牧试验重设置的轻度放牧可能是该研究区域内合理的草原管理强度。放牧和氮添加影响下形成的通过根际表现出来的植被和土壤将养分之间的关联性,表明根际和根际过程在维持陆地生态系统稳定中起到非常重要的作用。