草原的芽和嫩枝的生长发育状况取决于氮肥的施用量和频率

氮沉降通过改变地下芽和地上茎密度及顶端优势指数影响半干旱草地克隆植物群落结构，长期实验表明低频施氮更易低估慢性氮沉降的生态效应。

　　

摘要

1. 大气中氮（N）的沉积量和频率显著增加，这对草原上的种群更新、群落组成和生产力产生了深远影响。草原上的多年生植物主要通过克隆方式生长和扩展，但目前尚不清楚其地下芽和地上部分如何响应氮的沉积量和频率。
2. 我们在半干旱草原上进行了一项长期（2008–2022年）的氮添加实验。实验设置了九种不同的氮添加量（0、1、2、3、5、10、15、20和50克氮每平方米每年），以及两种添加频率：低频率（每年两次）和高频率（每月一次）。这使我们能够评估氮添加量和频率对半干旱草原中芽密度、茎密度以及芽与茎密度比值（分生组织限制指数，MLI）的交互作用。
3. 我们发现氮添加量和频率对群落的芽密度和茎密度存在显著交互作用。在低添加频率下，随着氮添加量的增加，群落的芽密度和茎密度下降；而在高添加频率下，这些指标保持稳定。然而，在低添加频率下群落的MLI没有变化，而在高添加频率下则随着氮添加量的增加而增加。氮添加量和频率均显著改变了群落中芽和茎的组成，其中低添加频率下的影响更为明显。在两种添加频率下，禾本科植物的芽密度和茎密度以及MLI均随氮添加量的增加而下降。相比之下，根茎型草本植物在高氮添加频率下表现出芽密度和MLI的增加，而茎密度则不受添加频率的影响。这些种群动态变化并未改变地上净初级生产力（ANPP），但使群落组成向根茎型草本植物为主导的方向转变。
4. 总结：这些结果表明，草原上植物对氮沉积的响应取决于氮的沉积量和频率。常用的低频率氮添加实验可能会导致对长期氮沉积的植物种群动态和群落响应出现偏差。

利益冲突声明

本文的共同作者罗文涛（Wentao Luo）和F. Curtis Lubbe目前担任《生态学杂志》（Journal of Ecology）的副主编。作者声明与本工作无关的其他财务或非财务利益冲突。

同行评审

本文的同行评审历史信息可访问：https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70273。

数据可用性声明

本研究生成的数据集和R脚本（Tian等人，2026年）可在Dryad数据库中找到，链接为：https://doi.org/10.5061/dryad.nzs7h4552。