高寒草甸豆科植物固氮作用及其对群落的影响

【摘要】： 豆科植物的共生固氮作用一直是科学研究的热点问题,但在高寒草甸上研究的比较少。本实验选取了青藏高原东部高寒草甸四种常见的豆科植物,多枝黄芪(Astragalus polycladus)、米口袋(Gueldenstaedtia multiflora)、花苜蓿(Medicago ruthenica)、甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis),研究了四种单株豆科植物固氮能力的大小；同时我们还研究了群落内去除豆科植物后群落的响应机制。结果表明：1)单株豆科植物的实验里,四种豆科植物与根瘤菌共同作用向土壤释放氮的能力是有差异的。多枝黄芪向土壤释放氮的能力最强,其次为甘肃棘豆、米口袋和花苜蓿。 2)单株豆科植物的周围土壤全氮的分布式从上到下呈递减趋势(5-10cm、10-15cm),且差异显著。 3)单株豆科植物周围土壤平均含氮量与其自身的地上生物量成正相关关系,甘肃棘豆的拟合度最高(R2=0.9362)。通过线性模型的推测,苜蓿的固氮能力最强,其次为米口袋、甘肃棘豆和多枝黄芪。 4)去除豆科植物功能团的实验里：群落里的全氮含量与对照相比差异不显著。总的地上生物量的与对照相比差异不显著,但是分析功能团生物量时发现,禾本科的生物量高于对照样方的重量,且达到了显著差异水平；莎草科的生物量低于对照样方,达到了显著差异水平；杂草的生物量高于对照样方里的生物量,达到了显著差异水平。物种丰富度的变化与对照相比有显著差异。