短期氮添加下CO2浓度升高对蒙古冰草生长的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.04.021

草地学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (4): 1211-1217.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.04.021

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短期氮添加下CO₂浓度升高对蒙古冰草生长的影响

许爱云¹, 秦一彤¹, 张原红¹, 李甜¹, 曹兵^2,3

1. 陇东学院农业与生物工程学院, 甘肃庆阳 745000;
2. 宁夏大学林业与草业学院, 宁夏银川 750021;
3. 宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院, 宁夏银川 750100

收稿日期:2024-06-20 修回日期:2024-08-24 发布日期:2025-04-28
通讯作者: 许爱云,E-mail:xaynxu@163.com
作者简介:许爱云（1994-），女，汉族，甘肃环县人，博士，讲师，主要从事草地生态恢复、牧草生理生态及栽培利用研究，E-mail：xaynxu@163.com
基金资助:
甘肃省教育厅创新基金项目（2024B-170）；陇东学院博士基金项目（XYBYZK2401）资助

Effects of Elevated CO₂ Concentration on the Growth of Agropyron mongolicum Under Short-Term Nitrogen Addition Scenario

XU Ai-yun¹, QIN Yi-tong¹, ZHANG Yuan-hong¹, LI Tian¹, CAO Bing^2,3

1. School of Agriculture and Bioengineering, Longdong University, Qingyang, Gansu Province 745000, China;
2. College of Forestry and Prataculture, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia 750021, China;
3. Ningxia Technical College of Wine and Desertification Prevention, Yinchuan, Ningxia 750100, China

Received:2024-06-20 Revised:2024-08-24 Published:2025-04-28

摘要/Abstract

摘要： 大气CO₂浓度升高会增加植物生物量，对植物具有明显的“施肥效应”，且该效应依赖于氮素有效性。本研究通过设置CK（0 g·m^-2·a^-1），N_1.2（1.2 g·m^-2·a^-1），N_3.6（3.6 g·m^-2·a^-1）和N_10.8（10.8 g·m^-2·a^-1）4个氮添加水平和2个CO₂浓度[（400±20） μmol·mol^-1和（800±20） μmol·mol^-1）]，探讨氮添加下CO₂浓度升高对蒙古冰草（Agropyron mongolicum）生物量积累及其与生长速率关系的影响。结果表明：氮添加下CO₂浓度升高后蒙古冰草叶宽、叶长、株高、分蘖数、地下、地上生物量及其相对生长速率显著增加（P<0.05），其中N_3.6水平下，与环境CO₂浓度相比，CO₂浓度升高后蒙古冰草地上生物量显著增加了53.09%（P<0.05），叶宽、叶长和分蘖数相对生长速率分别显著增加了52.61%，34.97%和109.53%（P<0.05）。回归分析表明，地上生物量与叶宽、株高、分蘖数、地下生物量及叶宽、株高和分蘖相对生长速率呈显著线性正相关关系，且回归决定系数大于环境CO₂浓度处理。可见，大气CO₂浓度升高对植物生物量积累的“施肥效应”与植物生长特征及生长速率密切相关。

关键词: 氮添加, CO₂浓度升高, 蒙古冰草, 相对生长速率, 生物量

Abstract: The increase of atmospheric CO₂ concentration enhances plant biomass， exhibiting a significant “fertilization effect” that is dependent on nitrogen availability. Four nitrogen addition levels ： CK （0 g·m^-2·a^-1）， N_1.2 （1.2 g·m^-2·a^-1）， N_3.6 （3.6 g·m^-2·a^-1）， and N_10.8 （10.8 g·m^-2·a^-1）， combined with two CO₂ concentrations [（400±20） μmol·mol^-1，（800±20） μmol·mol^-1）] were implemented to investigate the impacts of elevated CO₂ concentration on biomass accumulation in Agropyron mongolicum and its relationship with growth rate. The results showed that the elevated CO₂ significantly increased leaf width， leaf length， plant height， tiller number， aboveground and belowground biomass， and their relative growth rates in Agropyron mongolicum under nitrogen addition（P<0.05）. Specifically， compared to ambient CO₂ concentration， the elevated CO₂ under the N_3.6 treatment led to an increase in aboveground biomass， the relative growth rates of leaf width， leaf length， and tiller number by 53.09%， 52.61%， 34.97% and 109.53% （P<0.05）， respectively. Regression analysis indicated a significant positive linear correlation under the elevated CO₂ between aboveground biomass and leaf width， plant height， tiller number， belowground biomass， the relative growth rates of leaf width， plant height， and tiller number， with a higher coefficient of determination than under ambient CO₂ conditions. These findings suggest that the “fertilization effect” of elevated atmospheric CO₂ on plant biomass accumulation is closely related to plant growth characteristics and growth rates.

Key words: Nitrogen addition, Elevated CO₂ concentration, Agropyron mongolicum, Relative growth rate, Biomass

中图分类号:

S543.9

许爱云, 秦一彤, 张原红, 李甜, 曹兵. 短期氮添加下CO₂浓度升高对蒙古冰草生长的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(4): 1211-1217.

XU Ai-yun, QIN Yi-tong, ZHANG Yuan-hong, LI Tian, CAO Bing. Effects of Elevated CO₂ Concentration on the Growth of Agropyron mongolicum Under Short-Term Nitrogen Addition Scenario[J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(4): 1211-1217.

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