内蒙古典型草原优势植物C、N、P化学计量特征对火烧和刈割的响应机理

植物体内元素化学计量特征的改变影响着生态系统中的养分循环和能量流动等过程。当前，相关研究的对象主要为成熟叶片，而对枯萎叶片关注较少。火烧和刈割，是两种常见的草地生态系统管理措施，对群落结构和生态系统功能有重要影响。但是草原植物尤其是枯萎叶片C、N、P计量特征对火烧和刈割干扰的响应尚不清晰。我们拟以大型野外实验平台为依托，以内蒙古典型草原8种优势植物为研究对象，通过在生长季中期和末期两次取样，分析成熟叶片和枯萎叶片养分状况的变化，研究植物体C、N、P化学计量特征对不同频次的火烧和刈割处理的响应，揭示成熟和枯萎叶片化学计量特征对相同生态因子响应的异同及其内在机理。同时测定土壤温度、水分和养分的变化，以期揭示它们与植物体内元素化学计量特征之间的联系。本项目旨在明确草原植物对火烧和刈割的响应策略，为揭示草原生态系统养分循环对不同管理措施的响应提供依据。

生态计量化学，也就是元素之间的化学计量关系，是联系从分子到生态系统等不同层次的诸多生态过程的重要理论基础。碳、氮、磷是重要的生命元素，也是所有生命化学组成的基础。植物体的C、N、P化学计量特征是更高营养级上生物食物质量的重要表征，同时也会影响生态系统中能量流动和物质循环的速率。开展关于植物体C、N、P化学计量特征的研究对理解生态系统中养分循环过程具有重要意义。自然火及大型食草动物的啃食（或者人为割草）是塑造草原生态系统自然特征的重要因素。然而，近年来由于草地生产模式的变化，这两种因素发生了重要的改变，影响着草原生态系统的结构和功能。本项目以内蒙古典型草原为研究对象，开展了计划性火烧和刈割对优势植物体内C、N、P计量特征的研究。主要研究内容包括：火烧和刈割对优势植物成熟叶片C、N、P元素含量及化学计量特征的主效应与交互效应；火烧和刈割对优势植物枯萎叶片C、N、P元素含量及化学计量特征的主效应与交互效应。研究发现：计划性火烧和刈割都没有影响优势植物成熟叶片的C、N、P含量及其计量化学比值；火烧降低了枯萎叶片中的C:N和C:P比值。火烧和刈割的交互作用对成熟和枯萎叶片中的计量化学比值没有显著影响。以上研究结果说明，短期的计划性火烧和刈割活动对内蒙古典型草原优势植物的养分状态和体内营养元素的计量化学比值影响不大。由于火烧会导致枯萎器官中养分含量增加，每年进行火烧将会加速草原生态系统中的养分循环。这些研究结果对于了解火烧和刈割这两种草原上常见的管理措施对生态系统养分循环的影响具有重要的意义，为正确评价这两种管理措施的生态效应提供了科学依据。