氮添加与降水改变对高寒草甸生长季生态系统碳通量组分的影响OA

高寒草甸是青藏高原主要的碳汇功能区,揭示其碳交换对全球变化的响应机制,是精确评估区域碳收支的关键。本研究依托在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站于2017年建立的氮添加(10 g·m^(-2)·a^(-1))与降水改变(±50%自然降水)双因子随机区组试验平台,采用静态箱-红外气体分析仪法,测定了2025年生长季逐月的土壤呼吸、生态系统呼吸、总初级生产力(GPP)及净生态系统生产力(NEP),并结合植被生产力与土壤水热因子的监测,研究氮、水改变对高寒草甸生态系统碳通量组分的影响强度及调控路径。结果表明:氮添加处理使地上净初级生产力较对照显著增加37.8%,减雨处理使其显著降低19.0%,氮添加与降水改变的交互作用不显著;各处理间0~40 cm土层地下生物量、地下净初级生产力及生态系统净初级生产力均无显著差异。与对照相比,各处理土壤呼吸普遍呈下降趋势。除减雨处理外,其他处理的生态系统呼吸、GPP和NEP与对照相比均趋于增加,其中氮添加处理效应显著,其GPP和NEP分别显著提高33.5%与43.2%。降水改变的主效应不显著,其与氮添加的交互作用仅对GPP呈边际显著。结构方程模型和响应比相关分析表明,氮、水改变主要通过影响土壤温度而非改变植被生产力间接调控碳通量,且氮添加对生态系统呼吸、GPP和NEP的总效应(标准化路径系数β>0.56)强于降水改变(β平均为0.30)。本研究可为全球变化背景下高寒草甸碳汇功能的适应性管理提供科学依据。