高氮生境中异养生物对植物物种多样性与生态系统功能关系的影响

Nitrogen deposition has become one of the main factors of biodiversity loss. The study of biodiversity and ecosystem functioning in different nitrogen habitats has attracted wide attention. However, the ecosystem functioning (such as plant productivity) is measured in the presence of heterotrophs (such as soil fungi and insects). If the effect of heterotrophs on ecosystem functioning varies with the gradient of plant diversity, existing theories and experiments may have biases in estimating the relationship between plant diversity and ecosystem functioning. In this project, four common understory herb species were chose to allocate plant species diversity，then soil fungi, insect, and their combination were removed at each plant species diversity and adding nitrogen to simulate nitrogen deposition. Plant biomass, plant and soil nitrogen, phosphorus, and potassium content were measured. To analysis the effect of heterotrophs on the ecosystem functioning in community with different plant species diversity; to explore the effect of heterotrophs on the relationship between plant species diversity and ecosystem functioning in high nitrogen habitat, and to compare the effects with those of in low nitrogen habitat. On the one hand, this project broadens and deepens the study of biodiversity and ecosystem functioning; on the other hand, it provides a theoretical basis for biodiversity conservation under the background of increasing nitrogen deposition.

氮沉降已成为生物多样性丧失的主要因子之一。不同生境氮水平下植物物种多样性与生态系统功能关系引起了广泛的关注。然而生态系统功能（如植物生产力）均是在异养生物（如土壤真菌、昆虫）存在时测定的，如果异养生物对生态系统功能的影响随植物物种多样性水平存在差异，已有的理论及实验对植物物种多样性与生态系统功能关系的估计可能存在偏见。本研究拟选择4种常见的林下草本植物进行植物物种多样性配置实验，在每个植物物种多样性水平下分别去除土壤真菌、昆虫及其组合，并通过加氮模拟氮沉降；测定植物生物量、植物及土壤氮磷钾含量。分析高氮生境中不同植物物种多样性水平下异养生物对生态系统功能影响的差异；探究高氮生境中异养生物对植物物种多样性与生态系统功能的关系的影响，并比较与低氮生境中的差异。本项目一方面拓宽和加深生物多样性与生态系功能的研究，另一方面为氮沉降不断增加背景下生物多样性的保护提供理论基础。

氮沉降已成为生物多样性丧失的主要因子之一。不同生境氮水平下植物物种多样性与生态系统功能关系引起了广泛的关注。然而生态系统功能（如植物生产力）均是在异养生物（如土壤真菌、昆虫）存在时测定的，如果异养生物对生态系统功能的影响随植物物种多样性水平存在差异，已有的理论及实验对植物物种多样性与生态系统功能关系的估计可能存在偏见。本研究选择常见的林下草本植物进行植物物种多样性配置实验，在每个植物物种多样性水平下分别去除土壤真菌、昆虫及其组合，并通过加氮模拟氮沉降；测定植物生物量、植物功能性状、植物及土壤氮磷钾含量。研究结果表明异养生物移除通过改变植物功能性状和土壤特性改变了植物物种多样性与植物生产力的关系，但是影响的强度依赖于生境氮水平。另外，本项目以高氮输入的人工湿地为平台，补充进行了异养生物添加对植物物种多样性与生态系统功能关系影响的实验。研究结果表明，异养生物的存在会影响人工湿地的生态系统功能及植物物种多样性与生态系统功能的关系。本项目一方面拓宽和加深生物多样性与生态系功能的研究，另一方面为氮沉降不断增加背景下生物多样性的保护提供理论基础。