【摘 要】
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人类的工业活动对全球气候日益造成了剧烈的影响,草地生态系统是中国最大的陆地生态系统,气候变化正在严重影响我国的草地生态系统。在干旱和半干旱地区,水分和氮素作为生态系统和植物生育的二个限制因子,始终是人们关注的热点问题。牛鞭草作为松嫩草地的主要禾草伴生种,具有营养价值高、适口性好、抗性强的其显著优点,但对其的干旱和氮素响应方面的研究报道却很少,尤其是氮素形态的研究极其匮乏。为此,本文以牛鞭草（Hem
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人类的工业活动对全球气候日益造成了剧烈的影响,草地生态系统是中国最大的陆地生态系统,气候变化正在严重影响我国的草地生态系统。在干旱和半干旱地区,水分和氮素作为生态系统和植物生育的二个限制因子,始终是人们关注的热点问题。牛鞭草作为松嫩草地的主要禾草伴生种,具有营养价值高、适口性好、抗性强的其显著优点,但对其的干旱和氮素响应方面的研究报道却很少,尤其是氮素形态的研究极其匮乏。为此,本文以牛鞭草（Hemarthria altissima）)为研究对象,在野外模拟干旱胁迫和氮素形态两个处理因素,其中,干旱胁迫正常水分W1（田间持水量的70%-75%）、中度胁迫W2（田间持水量50%-55%）和重度胁迫W3（田间持水量30%-35%）三个水平,氮素形态处理CK（0 N）、N1（100%NH4+-N）、N2（100%NO3--N）、N3（NO3--N和NH4+-N以1:1的比例配置）四个水平,探讨了牛鞭草地下部生物量、结构性状、化学性状对不同干旱胁迫和氮素形态的响应,旨在为今后的草地科学管理提供理论依据。主要研究结果和结论如下:（1）氮素形态以及干旱胁迫与氮素形态二者交互作用对牛鞭草生物量影响不显著。随着干旱胁迫程度增加,牛鞭草地上生物量,总生物量显著降低,不施氮条件下中度干旱相对于正常灌水牛鞭草地上生物量显著减少30%,重度干旱相对于正常灌水牛鞭草地上生物量显著减少48%。正常灌水条件下铵态氮与硝态氮1:1混合施肥的处理会使其地上生物量,显著高于其他处理的地上生物量20%左右,相比于其他处理更有利于牛鞭草地上生物量的积累,从而提高牛鞭草产量。（2）干旱胁迫对牛鞭草根系、根茎结构性状影响显著,而随着干旱程度加深,根系总长、根茎总长、根系总表面积、根茎总面积、根系体积、根茎体积、根尖数、分叉数以及各性状的相对增长速率都呈下降趋势。在中度干旱条件下,单一施硝态氮处理的植株,根系总长、根系总表面积、根系体积、根尖数的相对生长速率显著高于其他处理（P＜0.05）。（3）随着干旱程度加重,根系和根茎中N和P的含量增加,C含量无显著变化。不施氮（CK）处理下,植物根系需要消耗更多的能量来维持根系的生长。在严重干旱的情况下,CK的根茎偏好拓展空间环境,施氮处理的根茎偏好于储存营养。（4）干旱胁迫、氮素形态、干旱胁迫与氮素形态耦合三种处理均对土壤C含量有显著影响。氮素形态显著影响土壤N含量、土壤碳氮比和土壤氮磷比。综上所述,干旱胁迫对对牛鞭草地下构件生长的影响更大,铵态氮与硝态氮1:1混合可以显著提高牛鞭草的地上生物量和总生物量。中度干旱下施加硝态氮更有利于牛鞭草地下部分的生长。研究结果为加深理解气候变化对植物生长的影响具有重要意义。
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