【摘 要】
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互补和选择效应被认为是驱动多样性-生产力关系的重要机制。最近的研究表明,物种间根系性状的多样性对互补性有重要影响。然而,哪些根性状的差异在解释互补效应中起核心作用,以及环境变化是否会影响性状差异与种间互补效应之间的关系,仍有待探索。本研究选择了可能具有不同资源获取策略的四种草原共存物种（苜蓿、冰草、石竹、沙葱）为研究对象,进行单种和两物种混种,并设置了三种磷环境:低浓度有机磷(20 mg P kg
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互补和选择效应被认为是驱动多样性-生产力关系的重要机制。最近的研究表明,物种间根系性状的多样性对互补性有重要影响。然而,哪些根性状的差异在解释互补效应中起核心作用,以及环境变化是否会影响性状差异与种间互补效应之间的关系,仍有待探索。本研究选择了可能具有不同资源获取策略的四种草原共存物种（苜蓿、冰草、石竹、沙葱）为研究对象,进行单种和两物种混种,并设置了三种磷环境:低浓度有机磷(20 mg P kg-1 soil,LOP)、低浓度无机磷(20 mg P kg-1 soil,LIP)和高浓度无机磷(200mg P kg-1 soil,HIP),探究植物性状差异以及不同的磷环境与互补效应之间关系。主要研究结果如下:（1）三种磷供应下,两物种混种的平均生物量均高于单种的平均生物量,且低浓度无机磷（LIP）供应下两物种混种的生物量提高了149%,提高效果最明显。同时,净多样性效应、互补效应和选择效应均显著,且互补效应和净多样性效应高度一致,表明两物种混种群落中互补效应对超产效应（净多样性效应）的影响更大。（2）在低磷供应下,四种草本植物获取土壤磷资源的策略具有多样性。苜蓿混种时主要依靠协同形态性状中的根组织密度和生理性状中的根系呼吸和酸性磷酸酶活性获取土壤磷资源;冰草主要依靠协同根系生长属性如根长、根体积和根表面积和生理性状中的酸性磷酸酶活性和总有机酸阴离子浓度获取土壤磷资源;沙葱的生理性状显著高于其他物种,主要依靠生理性状来活化吸收磷资源;石竹由于非菌根植物的特殊性,根系性状变化在不同邻居植物种类和不同磷形态间有差异。（3）在低磷供应下,根体积、根冠比、根直径、酸性磷酸酶活性和总有机酸阴离子浓度是影响植物种间互补效应的关键性状。其中根体积与互补效应呈正显著相关关系,根冠比、根直径、酸性磷酸酶活性和总有机酸阴离子浓度与互补效应呈显著负相关。综上:本研究通过对植物获取磷资源的策略差异以及在不同磷供应下植物性状差异互补效应之间关系进行研究,表明根系性状在影响群落互补性和提高生产力方面发挥着关键作用。鉴于天然草地生态系统通常是受磷限制的,识别这些关键功能性状可以帮助我们选择合适的物种来恢复草地生态系统并提高群落生产力。
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