全球變化多因子實驗平臺
研究背景
在全球變化背景下，氮沉降速率和極端干旱事件的發(fā)生頻率和強度不斷增加，以及全球氣溫升高伴隨著冬季降雪量減少、融雪時間提前等積雪特征變化會顯著影響草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能及其對全球變化的反饋調(diào)節(jié)。多種全球變化驅(qū)動因子并不是獨立發(fā)生的，這些因子會通過協(xié)同、拮抗或疊加作用影響生態(tài)系統(tǒng)?，F(xiàn)有研究深入分析草原生態(tài)系統(tǒng)對單一全球變化因子的響應(yīng)，但無法準確、全面地評估生態(tài)系統(tǒng)對未來全球變化響應(yīng)的真實情況, 需要在統(tǒng)一的實驗平臺進行同步觀測研究，并進行關(guān)聯(lián)整合分析，才能得到可靠的結(jié)論。
實驗設(shè)計
2018年春季，選取土壤和植被分布勻質(zhì)并具有代表性的樣地建立實驗平臺。實驗處理包括氮添加處理（N）、干旱處理（D）和融雪延遲處理（S）及其組合，共8種處理類型，即對照、N、D、S、N+D、N+S、D+S、N+D+S。實驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，每個處理設(shè)置6次重復，共48個小區(qū)。每個小區(qū)面積大小為6 m 6 m，相鄰小區(qū)距離為2 m。為了減少邊際效應(yīng)，每個小區(qū)內(nèi)部四周設(shè)有1 m緩沖區(qū)。 氮素添加的化合物類型為硝酸銨，添加量為10 g N m-2 yr-1，施肥時間為每年的5月初，以液態(tài)形式噴灑，頻率為一年一次。通過將1028.5 g硝酸銨溶于25 kg自來水中，利用噴霧器噴灑以達到氮素均勻分配。同時對無N添加處理的小區(qū)均勻噴灑25 kg的自來水。干旱模擬實驗采用搭建遮雨棚的方法減少生長季5-8月降雨量的2/3（約相當于減少全年降水量的50%）。采用國際上通用的具有高透光度的聚乙烯塑料板實現(xiàn)遮雨，這種塑料板具有高透光性、高UV穿透性，對散射光的影響較小，而光合作用恰恰利用的是散射光。遮雨棚頂端距離地面約2 m，邊緣距地面60 cm高，四面通風，有效保證地表空氣流通。為了減小土壤水分的側(cè)向干擾，在每個遮雨棚的四周挖深1-1.5 m，放置包有塑料的金屬隔板。融雪延遲處理是在2019年開始實施，在初春積雪融化之前（一般空氣溫度達到-5 時），在相應(yīng)的實驗小區(qū)上方覆蓋黑色紗網(wǎng)遮陰，以減少下層積雪對太陽輻射熱量的吸收，推遲積雪融化時間.
負責人簡介
王正文，中國科學院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所，研究員、博士生導師。主要從事生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系、植物群落構(gòu)建、植物功能性狀與植物進化適應(yīng)、恢復生態(tài)學等方面的研究工作。郵箱：wangzw@iae.ac.cn
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