Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| DOI | 10.27410/d.cnki.gxbfu.2021.000515 |
| 降水变化对黄土高原西部半干旱荒漠草原生态系统稳定性的影响研究 | |
| 高江平 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 西北师范大学 |
| 中文摘要 | 随着全球气候变暖,降水格局也随之发生了重大变化。降水是干旱、半干旱生态系统重要的水分来源,也是不同时空尺度上各种生物过程的关键驱动因子。因此,降水变化如何影响植物群落特征、土壤养分状况和生态系统稳定性,是当前草地生态学研究的重要内容。荒漠草原是草原向荒漠过渡的植被类型,对于维护区域生态系统的稳定具有重要作用。黄土高原西部荒漠草原区域,降水是水资源的主要补给来源,但暴雨又常导致剧烈的水土流失。因此,研究降水变化对黄土高原西部荒漠草原生态系统稳定性的影响及其机制,为科学评估半干旱荒漠草原生态系统对降水变化的响应提供科学依据,也为荒漠草原的可持续利用与管理提供理论支撑。本研究以黄土高原西部荒漠草原为研究对象,开展野外降水控制试验,通过野外调查获取的植被数据和实验室分析获取的土壤理化性质数据,采用方差分析方法明确不同降水处理下的植物群落特征、土壤理化性质特征以及生态系统稳定性特征;采用相关性分析方法解析影响生态系统稳定性的植物土壤因子;采用结构方程模型(SEM)揭示降水变化下影响半干旱荒漠草原生态系统稳定性的主要机制。主要研究结果如下:(1)试验地植物物种组成简单,且降水变化对非禾本科物种的影响更为明显;在正常年份与偏干年份,降水处理对植物群落多样性的影响较为明显;在偏湿年份,降水处理对植物群落多样性的影响不明显。在正常降水年份,降水处理对群落生物量的影响不明显;在偏湿年份,极端干旱(减水40%处理)对群落生物量的影响更为明显;而在偏干年份,增水处理对群落生物量的影响更为明显;降水变化对非禾本科生物量的影响较为明显,它调节着群落生物量的变化。随着降水处理年份的推移,降水处理对群落生物量的影响增大。降水变化显著影响着物种异步性(P<0.05);降水变化对生态系统稳定性没有显著影响,而对于非禾本科稳定性产生显著影响(P<0.05)。(2)随着降水处理时间的推移,降水处理对表层土壤含水量的影响增大。在正常年份与偏干年份,随降水量的增加土壤土养分及土壤C:N:P生态化学计量呈降低趋势,其中,C:N显著降低(P<0.05);在偏湿年份,随降水量增加呈上升趋势。(3)物种丰富度对生态系统稳定性的影响不大,而降水变化主要通过控制土壤硝态氮来影响物种异步性,物种异步性影响着生态系统稳定性的变化,且物种异步性是调节生态系统稳定性变化的主要机制;非禾本科稳定性也调控着生态系统稳定性的变化;低矮灌木稳定性对生态系统具有一定的稳定作用,最终导致降水变化对生态系统稳定性无显著影响。本研究有助于探究降水变化对荒漠草原植物群落特征、土壤因子特征的影响和生态系统稳定性特征及影响生态系统稳定性的主要机制,为未来荒漠草原物种多样性的保护和维持生态系统的稳定具有重要的指导意义。 |
| 中文关键词 | 降水格局 ; 半干旱荒漠草原 ; 土壤因子 ; 物种多样性 ; 物种异步性 ; 生态系统稳定性 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | P426.616;X171 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373140 |
| 作者单位 | 西北师范大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 高江平. 降水变化对黄土高原西部半干旱荒漠草原生态系统稳定性的影响研究[D]. 西北师范大学,2021. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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