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作为欧亚大陆草原生物区系的重要组成部分，我国北方温带草原对于区域或全球的养分循环及利用起着重要的作用。许多自然的或人为的因素都可能影响其正常的生态功能和作用。本研究选取位于内蒙古锡林郭勒盟的白音锡勒半干旱典型草原，以羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)黄囊苔草(Carex korshinskyi)、大针茅(Stipa grandis)四个物种为例，研究火烧、氮肥和刈割以及它们的综合作用对该地区植物的生产力、养分利用和回收效率的影响。旨在探讨在半干旱草原对一系列的人为干扰的响应机制，以期为充分合理地利用草原及草原的恢复研究提供部分理论依据。具体研究结果如下：
1.实验研究了植物叶片C、N、P含量对火烧、氮肥和刈割及其交互作用的响应，结果表明火烧作用下，羊草、糙隐子草、黄囊苔草及大针茅叶片中的N、P含量整体有所增加，这是由于火烧去除了植物的凋落和立枯，提高了牧草的质量。叶片C含量无明显变化，N：P比则有升有降，C：N、C：P比均有所下降，因此，凋落物的可降解性增强。在氮肥作用下，植物叶片氮浓度均随着施N量的增加而显著增加，叶片中的P含量则先降低后上升，N：P比随着施N量的增加而增加，这可能是由于N肥提高了N的有效性，而导致P素受限。叶片的C含量变化不大，C：N比随着施N量的增加而下降，叶片C：P比变化无明显规律，总得来看有所上升。要全面提高内蒙古草原生态系统的生产力，P肥的作用不可忽视。刈割处理下，叶片中的N含量均有所增加，P的变化则因物种不同而略有差异，N：P比变化趋势也不相同，因物种而异。C含量变化不大，C：N比有所下降，说明刈割促进了凋落物的降解性，C：P比变化不一致，有物种差异。三因素方差分析结果表明，火烧、氮肥和刈割三种处理在对植物叶片的养分的吸收利用作用过程中，两两之间或三者之间的加和效应不显著。
2.通过研究植物的氮素回收效率(NRE)、磷素回收效率(PRE)、氮素利用效率(NUE)、磷素利用效率(PUE)对火烧、氮肥和刈割及其交互作用的响应，结果表明：火烧和刈割下，羊草、糙隐子草、黄囊苔草及大针茅叶片的NRE、PRE、NUE及PUE都有所下降，施肥处理下，相比于对照整体而言，植物叶片的NRE有所上升，PRE的变化无明显规律，NUE均显著下降，PUE呈上升趋势。统计结果表明，土壤氮含量与叶片中的养分含量成正相关，但与养分的利用效率及回收效率则成负相关，火烧、氮肥和刈割三种处理之间交互作用不显著。
3.通过研究植物的净初级生产力对火烧、氮肥和刈割及其交互作用的响应，结果表明：火烧后，羊草、黄囊苔草生物量显著下降，而大针茅生物量显著上升，糙隐子草变化不明显，说明不同的物种对火烧的反应差异较大。样方总生物量的变化不明显，因为火烧增加了部分禾本科草的生物量，降低了部分非禾本科草。火烧后土壤温度的升高，土壤微生物活性的氮矿化能力的提高，可能是火烧促进草原生态系统植物生长的主要原因。氮肥处理下，植物地上生物量也都有所增加，但对氮素浓度的反应不同，糙隐子草、黄囊苔草在N5处理下生物量增加的最多，分别增加了35％和54.9％。而大针茅则是在在N17处理下达到最佳水平，增幅为12.4％。羊草及样方总生物量在N28处理下效果最显著，增幅达16.8％和29.8％。植物地上生物量增加的主要原因可能是因为施氮肥后土壤水分和氮素可利用性有所提高，同时植物把更多的光合产物分配到地上部分，从而提高了植物对光资源的竞争能力。刈割处理下，羊草和糙隐子草的生物量有所增加，增幅分别为3.0％和3.1％，而黄囊苔草和大针茅的生物量则有所下降，降幅分别为14.9％和2.6％，样方总生物量下降了5.0％。这说明羊草和糙隐子草的耐牧性比黄囊苔草和大针茅要强，再生性好。这对于科学的管理草原，根据不同的物种特性而采取不同的方式有一定的借鉴意义。三因素方差分析结果表明，火烧、氮肥和刈割三种处理在对植物净初级生产力作用过程中，两两之间或三者之间的加和效应不显著。
以上结果表明，总体上来看，本实验中的火烧、氮肥和刈割处理增加了植物叶片的N含量，叶片的C含量基本没变化，P含量的变化无明显规律。植物的NRE、PRE、NUE及PUE有所下降，净初级生产力的变化在物种间的差异较大。因此，应根据不同的物种，来选择适宜的氮肥梯度和刈割方式，从而发挥草原最大的利用价值。