Arid
项目编号31400394
古尔班通古特沙漠草本植物对降水时间分配变化的响应
范连连
主持机构中国科学院新疆生态与地理研究所
开始日期2015
结束日期2017
资助经费240000(CNY)
项目类别青年科学基金项目
资助机构CN-NSFC(国家自然科学基金)
语种中文
国家中国
中文简介【中文摘要】在全球变化的影响下,降水的时间分配在塑造干旱半干旱地区植物用水策略以及决定植物组成方面起到了关键作用。草本植物是古尔班通古特沙漠植物群落下层层片的构建者,传统认为其主要利用冬季积雪和早春降水完成生活史,然而并没有系统的实验来验证降水的时间分配如何影响该研究区草本植物的生长发育。本研究以古尔班通古特沙漠南缘草本层为研究对象,通过野外水分控制实验进行样方调查和室内分析相结合的方法,综合研究草本植物对降水时间分布变化的响应(幼苗数量、个体生长、草本层结构与功能)。该研究结果不仅可以解释冬季积雪和春季降水对该研究区草本植物生长发育的贡献程度,同时对探讨降水时间分配的变化对荒漠植被的生态效应提供科学依据。
【结题摘要】本研究以古尔班通古特沙漠南缘草本层为研究对象,通过设置4个积雪(0积雪,50%积雪。100%积雪和200%积雪)和4个人工调控降雨时间(出苗期间一次性复水20mm,生长前期降雨60,mm,生长后期降雨60mm,对照)的处理来研究水分时间分配变化对该区草本植物生长的影响。研究发现,积雪的生态效应主要体现在种子萌发及幼苗建成初期,积雪的变化主要影响了草本层植物种子萌发的数量,但对物种多样性没有显著影响;为了验证积雪的生态效应,在整个生长季对其遮雨,结果表明,虽然草本植物可以生长至开花,但是繁殖为无效繁殖(几乎无种子产生);草本植物在幼苗期发展侧根数量吸收水分存活,旺盛期则发展根深吸收水分存活,且少积雪处理的根系组织要比多积雪处理根系组织发达。年内不同积雪处理间物种多样性无显著差异,但是年际间不同;且在干旱年份,生长前期的集中降雨会增加物种多样性;数量特征上,旺盛期植物存活个体数量随积雪增加而增加,在干旱年份生长前期降雨处理存活个体数量显著大于生长后期降雨处理,湿润年份则差异不显著;在个体水平上,随着积雪增多,单株生物量减小(受密度制约),生长前期的降雨有利于植物的生长,个体生物量最大;在层片水平上,年内不同积雪处理间生物量差异不显著,年际间有差异;干旱年生长前期的降雨有利于生物量的累积,在湿润年则生长后期降雨有利于生物量的累积;短命植物有秋萌现象,秋萌的的短命植物会渡过寒冬来年继续生长,个体生物量要大于春萌,但是根冠比无显著差异的;在干旱年份,草本植物主要是水分的竞争模式,而在湿润年份则可能由水分竞争变为光照竞争模式。该研究结果在一定程度上解释了冬季积雪和春季降水对该研究区草本植物生长发育的贡献,同时为探讨降水时间分配的变化对荒漠被的生态效应提供了科学依据。
英文简介Within the current background of global climate change, significant increases in precipitation have been recorded in the extensive arid region of central Asia over the past 20 years. Precipitation plays a crucial role in shaping the plant adaptation and determining plant composition within arid and semi-arid environment. In Gurbantonggut Desert, precipitation may come in the form of rainfall or snow. The ephemeral layer is an important component of the plant community in this region and conventional wisdom has it that it primarily depends on the snow-melt water and spring rainfall for germination and development. However, this hypothesis has never been subjected to rigorous test. We designed the current experiment at the southern edge of the Gurbantonggut Desert through field investigation and lab analysis by controlling artificial rainfall to understand the response of herbaceous plant to changes in temporal distribution of precipitation..The result can not only explain the contribution of winter snow or spring rains to the growth of herbaceous plant in this study area, but also provide scientific basis for ecological effect which caused by changes in temporal distribution of precipitation on the desert vegetation..
来源机构中国科学院新疆生态与地理研究所
资源类型项目
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/346860
推荐引用方式
GB/T 7714
范连连.古尔班通古特沙漠草本植物对降水时间分配变化的响应.2015.
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