灌溉、施氮和刈割管理对松嫩平原人工羊草草地降水利用效率的影响研究OA

降水利用效率是表征草地生态系统水分利用能力的关键指标,蒸散发组分的分配特征直接关联水分消耗过程与生产力形成,决定着降水利用效率的提升潜力。现有研究多聚焦灌溉、施氮、刈割单一管理措施对降水利用效率的独立效应,缺乏对多因子协同调控机制的系统解析。本研究于2023—2025年在松嫩平原开展随机区组田间控制试验,以年际自然水分条件变异形成的自然水分受限环境为背景,设置灌溉、施氮、刈割及交互处理,结合高频监测与结构方程模型,量化分析不同管理措施对人工羊草草地降水利用效率的调控路径。结果表明:叶面积指数与植株密度是驱动草地水分高效分配的中介变量,植株密度受施氮与刈割显著影响,叶面积指数主要受施氮显著影响。不同管理措施对降水利用效率的调控路径与效应存在显著差异,刈割既可直接提高降水利用效率,又能通过降低蒸腾比例对降水利用效率产生正向间接影响;施氮既可直接提升降水利用效率,又能通过提升叶面积指数与植株密度产生正向间接影响;灌溉虽能显著缓解土壤水分胁迫、促进植物蒸腾并优化蒸散发组分分配,但对降水利用效率存在直接负向效应。管理措施的组合处理优于单一处理,其中两次刈割配合施氮是提升降水利用效率的最优组合,可协同优化植被结构与水分分配格局,有效缓解水分胁迫。本研究阐明了灌溉、施氮、刈割多因子协同调控人工羊草草地降水利用效率的内在机制,为半干旱地区草地水资源的高效管理及应对气候波动下的人工草地可持续经营提供了科学依据。