研究背景

在全球变化背景下，氮沉降速率和极端干旱事件的发生频率和强度不断增加，以及全球气温升高伴随着冬季降雪量减少、融雪时间提前等积雪特征变化会显著影响草地生态系统结构和功能及其对全球变化的反馈调节。多种全球变化驱动因子并不是独立发生的，这些因子会通过协同、拮抗或叠加作用影响生态系统。现有研究深入分析草原生态系统对单一全球变化因子的响应，但无法准确、全面地评估生态系统对未来全球变化响应的真实情况, 需要在统一的实验平台进行同步观测研究，并进行关联整合分析，才能得到可靠的结论。

实验设计

2018年春季，选取土壤和植被分布匀质并具有代表性的样地建立实验平台。实验处理包括氮添加处理（N）、干旱处理（D）和融雪延迟处理（S）及其组合，共8种处理类型，即对照、N、D、S、N+D、N+S、D+S、N+D+S。实验采用完全随机区组设计，每个处理设置6次重复，共48个小区。每个小区面积大小为6 m 6 m，相邻小区距离为2 m。为了减少边际效应，每个小区内部四周设有1 m缓冲区。 氮素添加的化合物类型为硝酸铵，添加量为10 g N m-2 yr-1，施肥时间为每年的5月初，以液态形式喷洒，频率为一年一次。通过将1028.5 g硝酸铵溶于25 kg自来水中，利用喷雾器喷洒以达到氮素均匀分配。同时对无N添加处理的小区均匀喷洒25 kg的自来水。干旱模拟实验采用搭建遮雨棚的方法减少生长季5-8月降雨量的2/3（约相当于减少全年降水量的50%）。采用国际上通用的具有高透光度的聚乙烯塑料板实现遮雨，这种塑料板具有高透光性、高UV穿透性，对散射光的影响较小，而光合作用恰恰利用的是散射光。遮雨棚顶端距离地面约2 m，边缘距地面60 cm高，四面通风，有效保证地表空气流通。为了减小土壤水分的侧向干扰，在每个遮雨棚的四周挖深1-1.5 m，放置包有塑料的金属隔板。融雪延迟处理是在2019年开始实施，在初春积雪融化之前（一般空气温度达到-5 时），在相应的实验小区上方覆盖黑色纱网遮阴，以减少下层积雪对太阳辐射热量的吸收，推迟积雪融化时间.

负责人简介

王正文，中国科学院沈阳应用生态研究所，研究员、博士生导师。主要从事生物多样性与生态系统功能关系、植物群落构建、植物功能性状与植物进化适应、恢复生态学等方面的研究工作。邮箱：wangzw@iae.ac.cn