基于演替阶段的自适应氮（N）和磷（P）施肥比例，有助于黄土高原草地功能的协同提升

《Plant and Soil》：Adaptive N and P fertilization ratio based on successional stages promotes synergistic enhancement of grassland functions on the Loess Plateau

　　

摘要

研究目的

黄土高原拥有多种类型的草地，但由于土壤侵蚀，这些草地的功能受到氮（N）和磷（P）供应量的严重限制。合理的氮磷施肥能够提升生态系统的多功能性，而不合理施肥则会破坏多种功能之间的平衡。

研究方法

本研究调查了氮磷施肥对三种不同演替阶段草地生态系统功能及其平衡的影响，包括一年生杂草（AF）草地、多年生杂草（PF）草地和多年生草（PG）草地。

研究结果

功能群组成决定了产力和多样性的年际变化。在一年生杂草草地中，高大的年生杂草主导了生产力；而在多年生杂草和多年生草草地中，高大的年生及多年生杂草共同决定了生产力。低氮低磷组合更有利于维持多样性和稳定性，而高氮高磷组合虽然提高了生产力，但降低了多样性、稳定性和结构合理性。在氮25磷20（N25P20）的施肥条件下，一年生杂草草地的均方根误差（RMSD）最小（0.028），多年生杂草草地为氮50磷80（N50P80），多年生草草地为氮50磷20（N50P20）；而高剂量施肥（RMSD：0.056–0.102）则导致了更强的功能之间的平衡性矛盾。从成本效益的角度来看，一年生杂草草地采用氮25磷20的施肥组合，多年生杂草和多年生草草地采用氮50磷20的施肥组合，是最优选择，有助于提升生态系统的多功能性。

结论

根据草地演替阶段调整氮磷施肥比例，可以优化生产力、多样性和稳定性之间的协同作用。这些发现为面临类似土壤和气候条件以及草地退化问题的黄土高原草地恢复提供了一个通用且精确的管理范式。