Arid
内蒙古荒漠草原植物群落结构和功能对增温和氮素添加的响应
李元恒
出版年2014
学位类型博士
导师韩国栋
学位授予单位内蒙古农业大学
中文摘要受人类活动的影响而造成全球气候变暖和大气氮沉降持续增加,是研究全球变化领域内的热点问题之一。气候变暖和大气氮沉降增加对生物多样性和植物群落结构造成深远的影响,最终会影响生态系统功能并反馈于气候变暖进程中。荒漠草原是内蒙古草地的重要组成部分,它在生物多样性保育和草地畜牧业稳定生产的维持方面具有重要作用。然而,在全球变化背景下,人们对荒漠草原植物群落组成和功能的理解和认识依然缺乏,有关研究鲜见报道。 本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,于2006-2010年,在自然条件下进行增温和氮素添加交互控制模拟试验,试验采用2×2因素完全随机区组的裂区设计,研究了增温与氮素添加对荒漠草原植物群落结构、植物物候、种子雨和氮回收效率的影响,探讨了短花针茅荒漠草原生态系统结构和功能对全球气候变化的响应机制。主要研究结论如下: (1)增温处理使土壤表层(0cm)、10cm、20cm和30cm处的土壤温度分别增加了1.34℃C、0.87℃C、0.87℃C和0.76℃(P<0.01)。增温和氮素添加互作使各层土壤温度分别增加了1.22℃、0.80℃、0.78℃和0.61℃(P0.05)。氮素添加则显著降低了植物群落物种数、Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数(P<0.05)。增温和氮素添加年际间有显著的交互作用(P0.05)。但增温显著降低了银灰旋花的地上生物量(P0.05);增温显著降低光合功能群中C3类植物的生产力,而对C4类植物没有影响。氮素添加显著提高了群落地下净初级生产力(P<0.05),尤其是0-10cm土层。在增温和氮素添加互作的条件下,荒漠草原净初级生产力年际间差异显著(P0.05)。对于植物个体而言,增温显著增加木地肤的种子雨密度。植物群落和不同植物种子雨都存在显著的年际差异(P0.05),同时增温和氮素添加对地上植被与种子雨的Sorensen和Jaccard相似性指数没有显著的影响(P>0.05)但所有指标的年份间差异极显著(P<0.05)。氮素添加使绿叶期植物氮浓度提高了5.2%,使植物氮素回收效率降低2.9%(P<0.05)。增温和氮素添加互作对植物枯叶期、绿叶期氮浓度和氮素回收效率有显著的交互作用(P<0.05)。氮浓度和氮素回收效率对增温和氮素添加互作的响应在5个物种间都有显著差异,即这种响应具有物种特异性。线性回归表明:除银灰旋花和木地肤外,短花针茅和无芒隐子草的氮素回收效率与植物绿叶期和枯叶期氮浓度均呈显著负相关,而冷蒿的氮素回收效率仅与枯叶期氮浓度有显著负相关。
中文关键词荒漠草原 ; 增温 ; 氮素添加 ; 净初级生产力 ; 氮素回收效率 ; 种子雨 ; 物候
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1014375627.nh&DbName=CDFD2015
来源机构内蒙古农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/255575
推荐引用方式
GB/T 7714
李元恒. 内蒙古荒漠草原植物群落结构和功能对增温和氮素添加的响应[D]. 内蒙古农业大学,2014.
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