氮添加对科尔沁典型草原植物种间关联及生态位的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2026.03.021

草地学报 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (3): 973-983.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.03.021

氮添加对科尔沁典型草原植物种间关联及生态位的影响

樊绪彬, 闫宝龙, 张书涵, 高明月

内蒙古民族大学草业学院/山地草原生态系统定位研究站, 内蒙古通辽 028000

收稿日期:2025-04-18 修回日期:2025-05-26 发布日期:2026-03-23
通讯作者: 闫宝龙，E-mail：byan@imun.edu.cn
作者简介:樊绪彬（2000-），男，汉族，甘肃张掖人，硕士生，主要从事草地生态与管理方面的研究，E-mail：1979162367@qq.com；
基金资助:
内蒙古自治区重点研发和科技成果转化计划项目（2022YFDZ0087）；高校基本科研业务费项目（GXKY25Z006）；内蒙古民族大学博士科研启动基金（BS522）资助

Effects of Nitrogen Addition on Interspecific Association and Niche of Plants in Typical Steppe of Horqin

FAN Xu-bin, YAN Bao-long, ZHANG Shu-han, GAO Ming-yue

College of Prataculture/Mountain Grassland Ecosystem Positioning Research Station, Inner Mongolia Minzu University, Tongliao, Inner Mongolia 028000, China

Received:2025-04-18 Revised:2025-05-26 Published:2026-03-23

摘要/Abstract

摘要： 为探究氮沉降对草地植物种间关联及生态位的影响，本研究以科尔沁典型草原为对象，添加无机态氮（I）和有机态氮（O）各0，4，8 g·m^-2·a^-1（纯氮）及其组合共9个处理，即I₀O₀，I₄O₀，I₈O₀，I₀O₄，I₀O₈，I₄O₄，I₈O₄，I₄O₈，I₈O₈。结果表明：植物群落在不添加无机态氮处理下呈随机分布，在I₄O₀处理下物种间呈正关联，在I₈O₀处理下物种间呈负关联；生态位响应具有物种特异性，木地肤（Bassia prostrata）生态位宽度在I₈O₄处理下较I₄O₈提升58.3%（P<0.05），冰草（Agropyron cristatum）在各处理下，生态位宽度较高且稳定（0.32~0.36），并在I₈O₈处理下物种生态位高度重叠比例达87%；冰草的生态响应速率（R=2.65~2.97）与生态位重叠指数（ΔO_ik=0.120~0.138）均较平稳，猪毛蒿（Artemisia scoparia）在I₈O₀处理下R值激增至140.50，达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）R值持续为负（-1.62~-0.66）且ΔO_ik<0。综上，氮添加增强群落种间负关联及生态位分化，导致物种资源利用效率各异。

关键词: 氮添加, 种间关联, 生态位, 温性草原

Abstract: To explore the effects of nitrogen （N） deposition on interspecific associations and niches of grassland plants， this study was conducted in the Horqin typical steppe. Nine treatments were set up， including the addition of inorganic N （I） and organic N （O） at three rates （0， 4， and 8 g·m^-2·a^-1） and their combinations（I₀O₀， I₄O₀， I₈O₀， I₀O₄， I₀O₈， I₄O₄， I₈O₄， I₄O₈， and I₈O₈）. The results showed that the plant community exhibited a random distribution under the treatments without inorganic N addition， a positive association under the I₄O₀ treatment and a negative association under the I₈O₀ treatment. Niche responses were species-specific： the niche breadth of Bassia prostrata in the I₈O₄ treatment was 58.3% higher than that in the I₄O₈ treatment （P<0.05）； Agropyron cristatum maintained a relatively high and stable niche breadth （0.32~0.36） across all treatments， and the proportion of high niche overlap of this species reached 87% under the I₈O₈ treatment. The ecological response rate （R=2.65-2.97） and niche overlap index （ΔO_ik=0.120~0.138） of A. cristatum were relatively stable； the R value of Artemisia scoparia surged to 140.50 under the I₈O₀ treatment； the R value of Lespedeza davurica remained negative （-1.62 to -0.66） with ΔO_ik<0. In conclusion， N addition enhances the negative interspecific associations of the community and niche differentiation， leading to variations in resource use efficiency among species.

Key words: Nitrogen addition, Interspecific association, Niche, Temperate steppe

中图分类号:

S812

樊绪彬, 闫宝龙, 张书涵, 高明月. 氮添加对科尔沁典型草原植物种间关联及生态位的影响[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 973-983.

FAN Xu-bin, YAN Bao-long, ZHANG Shu-han, GAO Ming-yue. Effects of Nitrogen Addition on Interspecific Association and Niche of Plants in Typical Steppe of Horqin[J]. Acta Agrestia Sinica, 2026, 34(3): 973-983.

参考文献

[1] XILIN TATNA. Inter-specific Relations of Stipa brevifora Desert SteppeCommunity at Different Stocking Rates[D]. Hohhot： Inner Mongolia Agricultural University，2009：1锡林塔娜. 不同载畜率下短花针茅荒漠草原群落种间关系研究[D]. 呼和浩特：内蒙古农业大学，2009：1
[2] KONG Y Y，YU Y W，HOU F J. Interspecific associations in plant communities under yak dung depositions in an alpine meadow[J]. Acta Prataculturae Sinica，2017，26（3）：44-52孔杨云，于应文，侯扶江. 牦牛粪沉积下高寒草甸植物群落种间关联研究[J]. 草业学报，2017，26（3）：44-52
[3] LIU H，DU R W，WANG Y，et al. Effects of Eupatorium adenophorum on interspecific association and the stability of companion species in Liangshan Prefecture of Sichuan Province[J]. Acta Ecologica Sinica，2017，37（15）：5031-5038刘海，杜如万，王勇，等. 紫茎泽兰对四川省凉山州共生植物种间联结性及稳定性的影响[J]. 生态学报，2017，37（15）：5031-5038
[4] JIN J Y，QIN W G，TAN W N，et al. Interspecific association among dominant populations in endangered plant kmeria septentrionalis communities[J]. Journal of West China Forestry Science，2013，42（3）：86-94金俊彦，覃文更，谭卫宁，等. 濒危植物单性木兰群落主要种群种间联结性研究[J]. 西部林业科学，2013，42（3）：86-94
[5] LIU R H，JIANG Y，CHANG B，et al. Interspecific associations and correlations among the main woody plants in a Pterocarya stenoptera community in a riparian zone of Lijiang River，Guilin，Southwest China[J]. Acta Ecologica Sinica，2018，38（19）：6881-6893刘润红，姜勇，常斌，等. 漓江河岸带枫杨群落主要木本植物种间联结与相关分析[J]. 生态学报，2018，38（19）：6881-6893
[6] ZHANG J T. Quantitative Ecology[M]. Beijing：Science Press，2004：89-95张金屯. 数量生态学[M]. 北京：科学出版社，2004：89-95
[7] GAO W，HUANG Y R，LIN J L，et al. Interspecific correlations among dominant populations of natural forest of endangered species Betula fujianensis[J]. Scientia Silvae Sinicae，2021，57（10）：1-14高伟，黄雍容，林建丽，等. 濒危树种闽桦天然林优势种群种间相关性[J]. 林业科学，2021，57（10）：1-14
[8] ZHAO L Y，ZHONG H S，QI K，et al. Effects of enclosure and grazing on interspecific association of plant communities in Horqin Sandy Land，Inner Mongolia[J]. Acta Ecologica Sinica，2021，41（9）：3724-3733赵丽娅，钟韩珊，齐开，等. 围封和放牧对科尔沁沙地植物群落种间关联的影响[J]. 生态学报，2021，41（9）：3724-3733
[9] GRINNELL J. The niche-relationships of the California thrasher[J]. The Auk，1917，34（4）：427-433
[10] ZHOU J L. Plant Population Ecology [M]. Beijing： Higher Education Press，1992：102-108周纪纶. 植物种群生态学[M]. 北京：高等教育出版社，1992：102-108
[11] LI Y F，TIE J，ZHANG G P，et al. Niche characteristics of an artificial Pinus tabuliformis forest in Manghe National Nature Reserve of Shanxi[J]. Chinese Journal of Ecology，2014，33（11）：2905-2912李燕芬，铁军，张桂萍，等. 山西蟒河国家级自然保护区人工油松林生态位特征[J]. 生态学杂志，2014，33（11）：2905-2912
[12] GUO L. Niche characteristics of bryophyte community in Xiaoqinling and Baotianman[D]. Zhengzhou：Henan Agricultural University，2017：10-11郭磊. 小秦岭与宝天曼两地区苔藓植物群落生态位特征[D]. 郑州：河南农业大学，2017：10-11
[13] LI X M，CHENG X Q. Development of niche theory and its application in each fields of ecology[J]. Journal of Beijing Forestry University，2007，29（S2）：294-298李雪梅，程小琴. 生态位理论的发展及其在生态学各领域中的应用[J]. 北京林业大学学报，2007，29（S2）：294-298
[14] NIE Y Y，XU L J，XIN X P，et al. Effects of fence enclosure on the plant community composition and niche characteristics in a temperate meadow steppe[J]. Acta Prataculturae Sinica，2020，29（11）：11-22聂莹莹，徐丽君，辛晓平，等. 围栏封育对温性草甸草原植物群落构成及生态位特征的影响[J]. 草业学报，2020，29（11）：11-22
[15] SONG L，KUANG F H，SKIBA U，et al. Bulk deposition of organic and inorganic nitrogen in southwest China from 2008 to 2013[J]. Environmental Pollution，2017，227：157-166
[16] MA F F，ZHANG F Y，QUAN Q，et al. Common species stability and species asynchrony rather than richness determine ecosystem stability under nitrogen enrichment[J]. Ecosystems，2021，24（3）：686-698
[17] YUAN Z Y，LI L H，HAN X G，et al. Nitrogen resorption from senescing leaves in 28 plant species in a semi-arid region of northern China[J]. Journal of Arid Environments，2005，63（1）：191-202
[18] LÜ C Q，TIAN H Q，HUANG Y. Ecological effects of increased nitrogen deposition in terrestrial ecosystems[J]. Journal of Plant Ecology，2007，31（2）：205-218吕超群，田汉勤，黄耀. 陆地生态系统氮沉降增加的生态效应[J]. 植物生态学报，2007，31（2）：205-218
[19] DU Z Y，AN H，WANG B，et al. Effects of nutrient addition and precipitation manipulation on plant species diversity and biomass of in a desert grassland[J]. Acta Agrestia Sinica，2020，28（4）：1100-1110杜忠毓，安慧，王波，等. 养分添加和降水变化对荒漠草原植物群落物种多样性和生物量的影响[J]. 草地学报，2020，28（4）：1100-1110
[20] LI W J，LIU H M，ZHAO J N，et al. Effects of nitrogen and water addition on plant species diversity and biomass of common species in the Stipa baicalensis Steppe，Inner Mongolia，China[J]. Acta Ecologica Sinica，2015，35（19）：6460-6469李文娇，刘红梅，赵建宁，等. 氮素和水分添加对贝加尔针茅草原植物多样性及生物量的影响[J]. 生态学报，2015，35（19）：6460-6469
[21] SHANG Z H，CAO J J，GUO R Y，et al. Effect of enclosure on soil carbon， nitrogen and phosphorus of alpine desert rangeland[J]. Land Degradation & Development，2017，28（4）：1166-1177
[22] NIU K C，CHOLER P，DE BELLO F，et al. Fertilization decreases species diversity but increases functional diversity： a three-year experiment in a Tibetan alpine meadow[J]. Agriculture， Ecosystems & Environment，2014，182：106-112
[23] BROOKER R W. Plant-plant interactions and environmental change[J]. New Phytologist，2006，171（2）：271-284
[24] FU W，WU H，ZHAO A H，et al. Ecological impacts of nitrogen deposition on terrestrial ecosystems： research progresses and prospects[J]. Chinese Journal of Plant Ecology，2020，44（5）：475-493付伟，武慧，赵爱花，等. 陆地生态系统氮沉降的生态效应：研究进展与展望[J]. 植物生态学报，2020，44（5）：475-493
[25] NAMUHAN，WANG J，YANG G J，et al. Mechanisms of biodiversity loss under nitrogen enrichment： unveiling a shift from light competition to cation toxicity[J]. New Phytologist，2024，243（5）：1966-1979
[26] JIANG H，GAO K，ZHOU L Y，et al. Analysis of structures of ecological and areal types of plant species in Horqin sandy land of China[J]. Pratacultural Science，2018，35（2）：311-322姜汇，高凯，周立业，等. 科尔沁沙地植物的生态及分布区型结构分析[J]. 草业科学，2018，35（2）：311-322
[27] LIU X M，LUO J F，CHEN D C，et al. Floristic assembly and dominant population niches in degraded grasslands on the Zoigê Plateau[J]. Journal of Zhejiang A & F University，2019，36（2）：289-297刘学敏，罗久富，陈德朝，等. 若尔盖高原不同退化程度草地植物种群生态位特征[J]. 浙江农林大学学报，2019，36（2）：289-297
[28] SCHLUTER D. A variance test for detecting species associations，with some example applications[J]. Ecology， 1984，65（3）：998-1005
[29] LEVINS R. Evolution in changing environments： some theoretical explorations[M]. Princeton，N.J.： Princeton University Press，1968：116
[30] PIANKA E R. The structure of lizard communities[J]. Annual Review of Ecology and Systematics， 1973，4（1973）：53-74
[31] WANG Z Z，ZHU S Y，ZHANG Q H，et al. Niche of the dominant species of soil ciliates and its relationship with environmental factors at different altitudinal gradients in autumn on Kuizu Mountain[J]. Acta Ecologica Sinica，2022，42（9）：3494-3503王壮壮，朱时应，张秋涵，等. 亏祖山秋季不同海拔土壤纤毛虫优势种生态位及其与环境因子的关系[J]. 生态学报，2022，42（9）：3494-3503
[32] ASHTON I W，MILLER A E，BOWMAN W D，et al. Niche complementarity due to plasticity in resource use： plant partitioning of chemical N forms[J]. Ecology，2010，91（11）：3252-3260
[33] GROSS K. Positive interactions among competitors can produce species‐rich communities[J]. Ecology Letters，2008，11（9）：929-936
[34] ADLER P B，SEABLOOM E W，BORER E T，et al. Productivity is a poor predictor of plant species richness[J]. Science，2011，333（6050）：1750-1753
[35] REICH P B，MOHANBABU N，ISBELL F，et al. High CO₂ dampens then amplifies N-induced diversity loss over 24 years[J]. Nature，2024，635（8038）：370-375
[36] WANG C H，XING X R，HAN X G. Advances in study of factors affecting soil N mineralization in grassland ecosystems[J]. Chinese Journal of Applied Ecology，2004，15（11）：2184-2188王常慧，邢雪荣，韩兴国. 草地生态系统中土壤氮素矿化影响因素的研究进展[J]. 应用生态学报，2004，15（11）：2184-2188
[37] LI T Y，YAO L，ZHONG Y X，et al. Nitrogen fertilizer demand in China in the context of green development[J]. Acta Pedologica Sinica，2025，62（2）：308-321李婷玉，姚澜，钟于秀，等. 绿色发展背景下的中国氮肥需求[J]. 土壤学报，2025，62（2）：308-321
[38] ZOU B K，WANG X M，CHU Z S，et al. Effects of nitrogen forms on growth and nitrogen assimilation and utilization of Buchloe dactyloides[J]. Acta Prataculturae Sinica，2022，31（11）：118-127邹博坤，王欣铭，褚章杉，等. 氮素形态对野牛草生长及氮素吸收利用的影响[J]. 草业学报，2022，31（11）：118-127
[39] REN H Y，TIAN L，ZHU Y，et al. Nitrogen and water addition alter nitrogen uptake preferences of two dominant plant species in a typical Inner-Mongolian steppe[J]. Chinese Science Bulletin，2022，67（13）：1459-1468任海燕，田磊，朱毅，等.氮水添加改变内蒙古典型草原两种优势植物的氮吸收偏好[J].科学通报，2022，67（13）：1459-1468
[40] AGRAWAL A A. Phenotypic plasticity in the interactions and evolution of species[J]. Science，2001，294（5541）：321-326
[41] WANG Y L，GENG Q Q，HUANG J H，et al. Effects of nitrogen addition and planting density on the growth and biological nitrogen fixation of Lespedeza davurica[J]. Chinese Journal of Plant Ecology，2021，45（1）：13-22王银柳，耿倩倩，黄建辉，等. 氮肥和种植密度对达乌里胡枝子的生长与生物固氮的影响[J]. 植物生态学报，2021，45（1）：13-22
[42] LI D J，MO J M，FANG Y T，et al. Ecophysiological responses of woody plants to elevated nitrogen deposition[J]. Journal of Tropical and Subtropical Botany，2004，12（5）：482-488李德军，莫江明，方运霆，等. 木本植物对高氮沉降的生理生态响应[J]. 热带亚热带植物学报，2004，12（5）：482-488
[43] JIA Y H，HU W Y，DENG J，et al. Effects of nitrogen addition on soil microbial nutrient limitation characteristics in grassland in the Loess Hilly Region[J]. Acta Prataculturae Sinica，2025，34（2）：221-232贾蕴欢，胡雯颖，邓健，等. 氮添加对黄土丘陵区草地土壤微生物养分限制特征的影响[J]. 草业学报，2025，34（2）：221-232
[44] GAO J L，SONG Y Y，SONG C C，et al. Effects of different concentrations of nitrogen additions on fine root morphological characteristics in permafrost peatland in the Daxing’an Mountains[J]. Acta Ecologica Sinica，2021，41（20）：8171-8177高晋丽，宋艳宇，宋长春，等. 不同氮素添加量对大兴安岭冻土区泥炭地植物细根形态的影响模拟研究[J].生态学报，2021，41（20）：8171-8177
[45] ZHANG W，HE J H，HAO W F. Niche characteristics of dominant plant populations in grassland of Loess Hilly Region of China with different management styles[J]. Pratacultural Science，2016，33（7）：1391-1402张伟，何俊皓，郝文芳. 黄土丘陵区不同管理方式下草地优势种群的生态位[J]. 草业科学，2016，33（7）：1391-1402
[46] ABER J D，NADELHOFFER K J，STEUDLER P，et al. Nitrogen saturation in northern forest ecosystems[J]. BioScience，1989，39（6）：378-386

氮添加对科尔沁典型草原植物种间关联及生态位的影响

Effects of Nitrogen Addition on Interspecific Association and Niche of Plants in Typical Steppe of Horqin

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	董颢, 张晓嘉, 韩国栋. 放牧强度对荒漠草原植物群落组成及物种生态位的影响[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 761-769.
[2]	吕世杰, 张帆, 刘红梅, 王静, 刘菊红, 李治国, 韩国栋. 载畜率对短花针茅种群年龄结构及生态位的影响[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 998-1006.
[3]	米雨晴, 许宏斌, 张雷, 唐月坤, 敖胡日查, 温都日根, 李艾兰. 围封对内蒙古荒漠草原植被生态位及种间联结性的影响[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 1007-1016.
[4]	付本艺, 白玛玉珍, 斯郎次西, 孙雪婷, 罗大庆, 屈兴乐. 西藏阿里高原中北部草本层生态位与种间联结分析[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 1017-1028.
[5]	毕鑫, 俞天琦, 侍梦圆, 辛晓平, 张智涛, 闫瑞瑞, 韩国栋. 放牧强度对羊草草甸草原植物群落组成及生态位的影响[J]. 草地学报, 2026, 34(2): 403-414.
[6]	孙舰, 朱熙栋, 蔡新成, 楚彬, 孙文倩, 花立民. 施肥补播对高寒草甸植物群落稳定性及种间关系的短期影响[J]. 草地学报, 2026, 34(1): 275-286.
[7]	阿拉姆, 尹正辉, 李森, 丹增晋美, 雷鸣, 赵志强, 边玛, 公布克珠, 文雪梅. 拉萨河流域沼泽湿地优势草本生态位及种间联结分析[J]. 草地学报, 2025, 33(8): 2666-2676.
[8]	马晓丽, 牛玉丽, 陈哲, 关晋宏, 杜岩功, 郭小伟, 王世雄. 不同多度等级物种对高寒草甸物种多样性的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(7): 2070-2077.
[9]	刘畅, 陈积山, 朱瑞芬, 孙万斌, 姚博, 董世魁. 氮添加对中国草地生物量和土壤有机碳含量影响的Meta分析[J]. 草地学报, 2025, 33(7): 2078-2089.
[10]	宋雪, 戚晶晶, 付楚涵, 肖正琴, 贾茗涵, 孔雨丹, 项继红, 秦立刚. 山韭根际和内生真菌群落组成与多样性分析[J]. 草地学报, 2025, 33(6): 1736-1748.
[11]	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.
[12]	梁雯君, 光睿琳, 王袼, 武帅楷, 高阳阳, 郝杰, 刁华杰, 王常慧, 苏原, 董宽虎. 晋北盐渍化草地植物-土壤微量元素对氮添加的响应[J]. 草地学报, 2025, 33(2): 498-506.
[13]	陈力, 赵丹, 卢明月, 王闻一, 杨昀睿, 王智慧, 王洪义. 呼伦贝尔草原羊草与二裂委陵菜植物功能性状对长期氮磷添加的响应[J]. 草地学报, 2025, 33(11): 3756-3765.
[14]	禹安然, 杨彦泽, 乔冠栋, 张俊, 董一丁, 侯向阳, 路文杰. 功能性状对乡土植物混播草地产量及稳定性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(8): 2357-2365.
[15]	国显宝, 韩冰, 逯新民, 何奕成, 于露, 张万通, 段丽辉, 耿依仪, 邵新庆, 俞点, 韩伽怡. 氮添加对青藏高原高寒草甸丛枝菌根真菌群落的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(7): 2054-2061.