【摘 要】
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内蒙古典型草原是欧亚大陆草原的重要组成部分,也是我国北方最重要的生态屏障。然而,近几十年来由于气候干旱,过度放牧等原因导致该草原发生严重退化。水分是内蒙古典型草原生产力水平的主要限制因子,冻融期水分是干旱半干旱地区宝贵的水资源,对春季植物返青和植物生长具有重要意义。然而,目前关于冻融期水分变化对内蒙古草原地上、地下初级生产力和物种变化的影响的研究鲜见报道。本论文选取了内蒙古典型草原退化的冷蒿样地,
【基金项目】
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国家自然基金（31971437,41977009）；
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内蒙古典型草原是欧亚大陆草原的重要组成部分,也是我国北方最重要的生态屏障。然而,近几十年来由于气候干旱,过度放牧等原因导致该草原发生严重退化。水分是内蒙古典型草原生产力水平的主要限制因子,冻融期水分是干旱半干旱地区宝贵的水资源,对春季植物返青和植物生长具有重要意义。然而,目前关于冻融期水分变化对内蒙古草原地上、地下初级生产力和物种变化的影响的研究鲜见报道。本论文选取了内蒙古典型草原退化的冷蒿样地,在2019年围封恢复并设计三个水分处理,1)不加水自然恢复（W0）、2)秋季冻前增水20mm（W1）、3)秋季冻前增水20mm+春季融前增水20mm（W2）,分析和研究冻融时期水分添加对内蒙古典型草原地上、地下初级生产力和物种组成的影响。主要研究结果如下:（1）与不加水处理相比,在试验实施第二年,冻融期20-40mm的水分添加使地上部生物量显著增加。（2）与不加水处理相比,冻融期水分添加使灌木半灌木地上部生物量显著增加。该变化主要由于主要物种半灌木冷蒿的地上部生物量和相对丰度显著增加。（3）根钻法研究表明:与不加水处理相比,冻融期增水处理的0-70cm土层地下部总生物量显著增加。该变化主要由于土壤0-10cm层地下部生物量显著增加引起,其他土层（10-70cm）不同水处理间地下总生物量差异不显著。（4）根钻法研究表明:与不加水处理相比,冻前增水处理的0-70cm土层总根长显著增加;在0-70cm土层纵向分布中,10-30cm深度总根长、根表面积显著高于对照,其他土层差异不显著。冻融期水分投入增加根长主要增加了0-10cm土层＞2mm直径的粗根长和10-30cm土层＜0.5mm的细根长。（5）内生长根袋法研究新生根系表明:与不加水处理相比,冻前+融前增水处理的0-70cm新生根系总生物量显著增加,主要由于10-50cm土层新生根系生物量显著增加引起,而冻前加水处理的新生根系生物量没有显著高于不加水处理。（6）内生长根袋法研究新生根系表明:与不加水处理相比,冻融期增水处理在50-70cm土壤层的新生根总根长显著增加,其他土层差异不显著。冻融期增水处理后,30-70cm层的＜1mm细根总根长显著增加。综上,冻融期20-40mm水分添加会显著增加典型草原地上总生物量和半灌木冷蒿的地上部生物量和相对丰度,增加下层（50-70cm）土壤的土壤含水量,增加0-50cm土壤层地下部生物量,对新生根系根长的影响主要体现在下层土壤（30-50-70cm）＜1mm的细根根长的增加。
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