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user: 3. 结果与分析 3.1. 草地群落地上地下生物量对氮磷添加的响应特征 如表2所示，黄土丘陵区微地形条件下草地群落地上生物量变化范围为119.5~236.4 g∙m −2 ，平均值158.4 g∙m −2 ，变异系数为26.0%；单独施氮肥处理后地上生物量变化范围为156.5~278.3 g∙m −2 ，平均值196.8 g∙m −2 ，变异系数为20.8%；同时施加氮肥+磷肥后草地群落生物量变化范围为193.4~284.0 g∙m −2 ，平均值228.0 g∙m −2 ，变异系数为13.7%。与未施肥相比，7个微地形条件下草地群落在施加氮肥和氮磷耦合添加处理后，地上生物量均明显增加，且氮磷耦合添加处理后的群落生物量比单独施N肥处理后的群落生物量增加更多。同时，方差分析表明阳坡坡上部和阴坡坡上部施肥前后的地上生差异显著(P < 0.05)。不同微地形下草地群落地下生物量变化范围为581.1~1042.4 g∙m −2 ，平均值731.8 g∙m −2 ，变异系数为22.4%；单独施氮肥处理后地下生物量变化范围为527.0~721.4 g∙m −2 ，平均值642.6 g∙m −2 ，变异系数为10.0%；氮磷耦合添加处理后草地群落地下生物量变化范围为548.8~966.4 g∙m −2 ，平均值669.4 g∙m −2 ，变异系数为21.4%。可见，不同微地形条件下草地群落地下生物量对施肥处理呈现出与地上生物量不同的响应规律，除阴坡坡上部和阴坡坡中部在施肥处理后草地群落地下生物量呈现上升趋势外，剩余大部分微地形在施肥处理后地下生物量均出现下降趋势。两种施肥处理后地下生物量下降的程度在不同微地形间存在差异，通过方差分析显示，只有阳坡坡中、上部和阴坡坡下部在施肥前后的地下生物量达到显著性差异(P < 0.05)。 Table 2 Grassland community aboveground biomass，belowground biomass and total biomass comparison before and after fertilizin 坡向 坡位 处理 地下生物量 地上生物量 总生物量 Aspect Position Treatment BGB (g/m 2 ) AGB (g/m 2 ) Total biomass (g/m 2 ) 坡下部Lower CK 581.1 ± 5.60a 146.4 ± 12.9a 727.8 ± 22.9a 坡下部Lower N 590.7 ± 37.0a 195.3 ± 2.3a 786.0 ± 36.6a 坡下部Lower NP 548.8 ± 16.0a 237.0 ± 25.1a 785.8 ± 40.9a 阳坡 坡中部Middle CK 822.4 ± 12.6a 158.86 ± 7.47a 981.28 ± 28.39a Sunny 坡中部Middle N 669.8 ± 14.8b 186.3 ± 28.8a 856.1 ± 58.4a 坡中部Middle NP 648.4 ± 3.4b 226.0 ± 21.6a 874.3 ± 32.0a 坡上部Upper CK 778.6 ± 10.4a 135.1 ± 12.3b 913.6 ± 28.3a 坡上部Upper N 677.0 ± 14.5b 165.3 ± 2.5a 842.3 ± 42.4a 坡上部Upper NP 600.2 ± 5.2c 202.6 ± 6.4a 802.8 ± 17.7a 坡顶部Top CK 593.7 ± 5.1a 119.5 ± 18.6a 713.1 ± 41.5a 坡顶部Top N 527.0 ± 10.3a 156.5 ± 6.2a 683.5 ± 32.6a 坡顶部Top NP 551.9 ± 13.4a 193.4 ± 29.6a 745.3 ± 49.0a 坡上部Upper CK 653.0 ± 5.5a 125.9 ± 8.0b 778.9 ± 22.9a 坡上部Upper N 656.3 ± 1.5a 179.8 ± 30.2a 836.0 ± 45.3a 坡上部Upper NP 667.9 ± 14.2a 206.3 ± 2.5a 874.3 ± 18.2a 阴坡 坡中部Middle CK 651.5 ± 5.7a 186.9 ± 17.9a 838.3 ± 41.9a Shady 坡中部Middle N 655.7 ± 29.4a 215.9 ± 17.2a 871.6 ± 34.5a 坡中部Middle NP 702.0 ± 6.9a 246.6 ± 12.9a 948.6 ± 28.3a 坡下部Lower CK 1042.4 ± 6.9a 236.4 ± 10.2a 1278.7 ± 51.9a 坡下部Lower N 721.4 ± 12.6b 278.3 ± 13.7a 999.7 ± 33.6b 坡下部Lower NP 966.4 ± 2.8a 284.0 ± 25.9a 1250.4 ± 40.7a 表2. 施肥前后草地群落地上生物量(AGB)、地下生物量(BGB)和总生物量对比 每一栏同列数据后不同字母表示差异显著达5%显著水平。 3.2. 草地群落地下生物量分布对氮磷添加的响应 在黄土丘陵沟壑区，植物生长受水分限制作用明显，为获取更多水分植物根系多数分布较深，主要集中分布在0~50 cm土层内。从根系生物量的分布特征(图2)可以看出，地下生物量均表现出随土层深度增加而逐渐减少的变化趋势。在本研究中，7个微地形条件下对照样方草地群落0~50 cm地下生物量平均占总地下生物量的60.8%，62.3%，68.0%，67.8%，62.6%，65.9%和61.8%。氮处理后，除阳坡上部和坡顶小幅下降外，其他微地形下0~50 cm生物量均有所上升，但均未达到显著水平(P > 0.05)。氮磷耦合添加处理后草地群落0~50 cm地下生物量在坡顶处、阴坡上部和阴坡中部有所下降，其余均表现为小幅上升，但也未达到显著水平(P > 0.05)。另外，50~80 cm和80~100 cm土层根系分布较少，对施肥措施响应也不大敏感。总体而言，两种施肥处理对于黄土丘陵区微地形下草地群落植物根系的垂直分布格局并没有产生显著影响。 3.3. 草地群落叶片N、P化学计量特征对氮磷添加的响应特征 黄土丘陵区微地形下草地群落植物叶片N、P含量及N/P比平均值分别为24.8，1.61 mg∙g −1 和16.8 (图3)。试验表明，单一施氮肥后草地群落植物叶片N、P含量及N/P比平均值分别为29.0，1.50 mg∙g −1 和19.2，氮磷耦合添加处理后，植被群落叶片N、P含量及N/P比平均值分别为31.3，1.95 mg∙g −1 和16.3。群落叶片N含量在施加氮肥和氮磷耦合添加后均有增加趋势，且氮磷耦合添加处理后叶片N含量比单独施氮肥增加趋势更为明显。另外，方差分析结果显示，施肥前后叶片N含量只在坡顶处达到显著差异，其他几种微地形条件下施肥前后叶片N含量变化均未达到显著差异(P < 0.05)。两种施肥处理后叶片P含量在阳坡较施肥前均有所增加，但在阴坡施肥后叶片P含量变化趋势则较为复杂。单一施氮肥后，N/P比较未施肥处理增加了14.2%，而氮磷耦合添加处理后，N/P比较未施肥处理下降了3.44%。 图2. 不同施肥处理下各微地形地下生物量分配 图3. 施肥前后叶片化学计量特征差异比较(平均值 ± 标准误)。不同字母代表在相同微地形条件下不同施肥处理之间差异显著(P < 0.05) 3.4. 草地群落根系化学计量特征对氮磷添加的响应特征 目前，关于黄土丘陵区根系养分状况对不同施肥处理的响应研究较少。本试验结果显示，不同微地形下草地群落在施肥处理后，根系养分含量及其化学计量特征比均发生了改变。如图4所示，根系C含 图4. 施肥前后根系化学计量特征差异比较(平均值 ± 标准误)。不同字母代表在相同微地形条件下不同施肥处理之间差异显著(P < 0.05) 量在施肥前后无太大明显变化。根系N含量和P含量对两种施肥措施的响应程度整体均呈现不同的增加趋势，根系N含量在两种施肥措施后与未施肥相比较差异都不显著，然而根系P含量在两种施肥处理后较未施肥相比均达到显著差异(P < 0.05)。施氮肥处理后断面根系平均磷含量为施肥前根系P含量的2.30倍，氮磷耦合添加处理后根系平均P含量为施肥前的2.80倍左右。根系C/N比在施肥处理后有所降低，但降低幅度不大。根系C/P比在施肥后明显降低，且方差分析表明除阳坡中部外，其他各微地形下根系C/P比在施肥前后差异显著(P < 0.05)。两种施肥处理后根系N/P比在阳坡下降趋势未达到显著差异，但在阴坡下降趋势均达到显著差异(P < 0.05)。施加氮肥后断面根系N/P平均值为17.6，氮磷耦合添加处理后根系N/P平均值为16.9，比未施肥(37.3)显著降低很多。