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施氮量增加对草地有何影响?

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-05-21 09:46  浏览次数:0
摘 要:由伯尔尼大学的研究人员在3000平方米的农田上建立的潘迪夫实验是瑞士最大的生物多样性生态系统功能实验,目的是更好地了解氮的增
 由伯尔尼大学的研究人员在3000平方米的农田上建立的“潘迪夫”实验是瑞士最大的生物多样性生态系统功能实验,目的是更好地了解氮的增加如何影响草原。经过四年多的研究,这项实验的第一篇文章刚刚发表在科学杂志《功能生态学》上。
 
欧洲几乎所有的草原都由农民管理,而传统的管理包括定期的采伐和放牧,而现代的集约化管理则包括使用大量的氮肥来增加草地产量。传统管理的草地包含许多植物物种,但集中管理的草地仅包含少数从高营养水平中获益的快速生长的草地。致病植物病原体的数量也随着施肥的增加而增加。所有这些变化都是同时发生的;然而,生态学家不知道哪些是最重要的,或者当几个变化同时发生时会发生什么。
 
伯尔尼大学植物科学研究所(Institute of Plant Sciences)的PaNDiv(病原体、氮和多样性)实验是独一无二的,因为它操纵了许多这些因素,以观察它们如何相互作用。在他们的第一篇文章“分解分离”中,作者着重讨论了凋落物的分解,即植物物质腐烂的速度,这对保持健康肥沃的土壤至关重要。
 
氮使植物群落向生长更快的植物物种转移,这反过来又使叶子分解得更快(将更多的氮反馈到土壤中)。这表明,如果我们不考虑物种组成的变化,施肥对功能的影响就被低估了”,这项研究的第一作者诺米·皮孔博士解释说。快速生长的植物的凋落物分解得更快,因为快速生长的物种对结构组织的投资较少,并能建造更薄、更大、含氮量更高的叶子,这些叶子能有效地捕捉光线,但寿命不长。这些叶子比生长缓慢的植物产生的小而厚的叶子腐烂得快。小尼龙袋里装满了垃圾,让它们在每个地块上分解,以测试生物量分解的速度。”我们最终用缝纫机缝制了800多个袋子,但结果的质量值得我们付出这么多努力,”皮孔博士继续说。
 
埃里克·艾伦,植物科学研究所的项目负责人和教授,他说:“我们第一次研究的结果表明,为什么需要这种实验:了解生态系统的功能是复杂的,只有同时测试许多不同的因素,我们才能了解它们的重要性,从而预测我们的生态系统在未来将如何变化。”。
 
一些实验表明,植物种类较多的生态系统具有较高的生态系统功能水平。然而,PaNDiv实验是独一无二的,因为它不仅在2×2m的小块土地上操纵植物多样性,而且还改变了现有植物物种的类型。这是通过创建植物群落来实现的,植物群落只由快速生长的植物(在肥沃的土壤中茁壮成长)或缓慢生长的植物(在较差的条件下茁壮成长)组成。它还将这些处理与氮肥和使用杀菌剂去除植物病原体相结合。在每一块地上,研究人员测量了几个生态系统功能。其中包括:它们产生了多少植物物质;土壤有机体有多活跃;土壤中养分和碳的水平;以及昆虫和植物病原体的数量。潘迪夫实验基地位于瑞士首都伯尔尼附近的小镇门兴布希。Pichon等人。2020年是一个长系列的第一篇文章,将使用PaNDiv的结果发表。
 
 
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