豆科植物群落氮添加OTC实验平台介绍
实验背景和科学问题
自工业革命以来，大量化石燃料燃烧等人为活动导致大气二氧化碳浓度升高，活性氮沉降速率增加。这两种驱动因子之间可能的相互作用给气候变化-碳反馈的预测带来巨大挑战。氮素是陆地生态系统生产力的主要限制性因子，在陆地生态系统中，氮沉降和生物固氮是生态系统的主要氮源。然而，氮沉降速率增加也是生态系统豆科植物种类与数量下降的主要原因，同时也是影响豆科植物生物固氮功能的主要因子。因此，氮沉降如何影响豆科植物的功能特征，进而影响其固氮功能，最终，如何影响陆地生态系统碳循环还存在很大不确定性。因此，为探究在全球二氧化碳升高的背景下，不同氮源（N沉降和豆科植物固氮）对生态系统碳循环的影响，设计了该项实验。
实验设计
该实验共有28个正八边形OTC样地，每个正八边形OTC样地直径为4.33米，面积为13.2平方米。首先将每个样地1.2米深的土壤挖出过筛除去石子后混匀回填到八边形中空石台中，将OTC架子紧密连接在石台上，每个OTC样地之间间距为4米。28个OTC样地中4个为物种组合盆栽样地，主要探究豆科植物与非豆科植物组合种植对土壤理化性质的影响。其余24个样地均分为3个区组，设为3组重复。每个区组8个OTC样地，其中一半样地为提高二氧化碳浓度（+200 ppm），一半样地为环境二氧化碳浓度。每组样地中高二氧化碳浓度和环境二氧化碳浓度的样地都随机分布4种处理：对照处理（C，群落不包含豆科植物）；添加豆科植物处理（L，用20%的豆科植物替换原群落中植物）；氮添加处理（N，群落不包含豆科植物（与对照处理群落构成相同），其氮添加量为10 g N m-2 year-1）；添加氮和20%豆科植物处理（NL，群落包含20%豆科植物（与添加豆科植物处理的群落组成相同），同时添加10 g N m-2 year-1）。与提高二氧化碳处理组合后，每个区组样地都包含8个处理。
