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Arid
降水量对荒漠草原凋落物碳氮磷生态化学计量特征的影响
康扬眉
出版年2019
学位类型硕士
学位授予单位宁夏大学
中文摘要气候变暖的背景下,全球及区域降水格局发生变化,直接影响着土壤水分的有效性,从而会对植物生长发育、凋落物分解乃至植被-土壤系统结构和功能产生重要影响。荒漠草原降水少且季节分配不均,其稳定性的维持主要受降水的制约,因此对降水格局改变比较敏感。凋落物作为连接植物和土壤的纽带,其分解过程中C、N、P等元素的释放直接影响着土壤养分有效性和植物养分利用策略。本研究以宁夏荒漠草原为研究对象,于2015年设置了降水量变化的野外模拟试验(年降水量减少50%、年降水量减少30%、自然降水量、年降水量增加30%和年降水量增加50%),通过480d的凋落物分解试验(2016年11月开始),研究了降水量对凋落物质量残留率、分解速率及C:N:P生态化学计量特征的影响,监测了土壤含水量、温度、pH、电导率、脲酶活性、过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性以及C:N:P生态化学计量特征的变化特点,探讨了凋落物分解速率及C:N:P生态化学计量特征的影响因素,分析了凋落物和土壤C:N:P生态化学计量特征的关联,为深入理解降水格局改变下荒漠草原植被-土壤系统元素循环规律提供基础数据。主要结论如下:(1)降水量变化对群落和种群水平凋落物质量残留率和C:N:P生态化学计量特征的影响较小,但改变了凋落物的分解速率。质量残留率随分解时间的推移呈下降趋势,其质量损失主要集中在前240d,分解速率则表现为第60d和第240d较快。其中,猪毛蒿(Artemisiascoparia)的质量损失和分解速率均最快,而白草(Pennisetumcentrasiaticum)最慢。多数情况下,与自然降水量处理相比,增加降水量处理显著提高了种群水平凋落物的分解速率,减少降水量处理显著降低了种群水平凋落物的分解速率,而降水量的增加或减少对群落水平凋落物的分解速率无显著影响。凋落物全C、N、P浓度均随分解时间的推移呈下降趋势,且C的释放速度小于N和P。受三种元素变化特点的影响,凋落物C:N、C:P和N:P总体上呈现先上升后下降的变化趋势;(2)降水量变化对土壤温度、pH、电导率、碱解N含量、NH4--N含量、过氧化氢酶活性以及C:N:P生态化学计量特征的影响较小,对含水量、NO--N含量、速效P含量、脲酶活性和蔗糖酶活性的影响较大,但其影响程度在不同分解时期存在差异。与自然降水量处理相比,在第120 d、180 d和480 d降水量增加50%处理显著提高了含水量,在第240 d降水量减少50%处理显著降低了含水量。多数时期降水量减少50%处理显著提高了 NO3--N含量、降水量增加50%处理显著降低了速效P含量。在第180 d、240 d和360 d增加降水量处理显著提高了脲酶活性,在第0 d、180 d和360 d增加和减少降水量均不同程度地提高了蔗糖酶活性;(3)凋落物分解速率和C:N:P生态化学计量特征主要受其初始化学性质的影响。分解各时期分解速率与初始全P浓度显著正相关,与初始C:P和N:P显著负相关。凋落物C:N:P生态化学计量特征与初始化学性质亦具有较强的相关性。凋落物分解速率和C:N:P生态化学计量特征与各土壤因子呈不同程度的相关性:主要表现为凋落物分解速率和C:N:P生态化学计量特征与土壤电导率、脲酶活性、过氧化氢酶活性和蔗糖酶活性的相关性较强;(4)凋落物C:N:P生态化学计量特征与分解第180 d 土壤C:N:P生态化学计量特征存在较强的相关性,这意味着凋落物分解前期元素释放影响着土壤养分供给能力,进而可能会对植物养分利用乃至植被-土壤系统结构和功能产生深远影响。
中文关键词干旱区 ; 降水格局改变 ; 生态化学计量学 ; 凋落物分解 ; 养分释放
语种中文
国家中国
中图法分类号S812.2
来源机构宁夏大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337816
作者单位宁夏大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 康扬眉. 降水量对荒漠草原凋落物碳氮磷生态化学计量特征的影响[D]. 宁夏大学,2019.
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