氮和牛粪输入对典型草原植物种–面积关系的影响

　　摘要： 氮富集通常会降低样方尺度的植物多样性, 而牛粪输入被认为能维持天然草原植物多样性。但是氮沉降增加和牛粪周转时间延长等复合情景如何影响草原植物多样性及种–面积关系尚不明确。本研究依托位于中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站, 在附近典型草原建立了氮和牛粪添加实验, 并于实验第3年即2024年8月测定了每个实验小区1–8 m²植物物种数及表层土壤理化特性指标。结果表明: 围封显著降低了18.9%空间尺度平均植物物种数。围封显著降低了种–面积关系截距(单位面积植物多样性), 但并未改变物种共存最小面积和种–面积关系斜率(群落组成空间异质性)。氮和牛粪添加均未显著改变植物种–面积关系的截距、斜率和物种共存最小面积。结构方程模型结果显示, 围封通过降低土壤pH值使种–面积关系斜率增加, 但通过增加植物地上生产力降低了种–面积关系截距; 牛粪添加通过增加土壤铵态氮同时降低种–面积关系斜率和物种共存最小面积。本文结果表明, 典型草原生态系统牛粪输入会带来适量的养分输入, 有利于物种共存。因此, 应在保障草畜平衡的基础上评估牛粪输入对草原生态功能和畜牧生产的协同效益。