氮磷添加对高寒草甸植物群落根系特征的影响

全球变化背景下,持续的氮沉降加速了陆地生态系统的磷循环,进而引发了生态系统中潜在的磷限制,因此研究氮磷耦合对于植物应对环境变化导致的养分限制至关重要.以川西北高寒草甸为研究对象,通过微根管原位监测与室内分析相结合的方法探讨了青藏高原高寒草甸植物根系动态变化特征对不同梯度氮磷添加的响应机制及其与土壤理化特性间的相互关系.结果显示:氮磷(NP)添加增加了表层(0～10 cm)土壤全磷、速效磷以及速效氮含量,整体上降低了土壤pH和C:P,但对土壤全氮和有机碳含量影响微弱;氮磷添加不仅延长了根系寿命,还使得表层根系现存量提高了8.79(NP20)和13.21 mm·cm-3(NP30),生产量、死亡量分别提高了3.17(NP30)和2.92 mm·cm-3(NP30),但深层(10～20 cm)根系现存量降低了8.85(NP10)和5.37 mm·cm-3(NP30),生产量降低了1.63(NP10)和1.43 mm·cm-3(NP20),死亡量降低了2.14(NP10)和1.78 mm·cm-3(NP30);另外,根系生产量、死亡量及现存量与土壤速效养分的相关性总体上达到了极显著水平(P<0.01).综上可知,氮磷添加通过改变土壤可利用性氮磷含量,不仅使得植物根系分布浅层化,而且以延长根系寿命的方式减缓了根系周转,进而减少了根系对碳的消耗,增强了其碳汇功能,从而改变了高寒草甸生态系统的碳分配格局.