Arid
DOI10.27630/d.cnki.gznky.2021.000255
氮添加和降水变化对温带草地生产力和叶片功能性状的影响
李文瑾
出版年2021
学位类型硕士
学位授予单位中国农业科学院
中文摘要由于化石燃料的燃烧和工农业的迅猛发展,全球氮沉降的量在逐年增加。降雨量的改变也是全球变化的重要内容。草原生态系统结构简单,对降水变化敏感,并受到养分供给的限制。然而,区域尺度上降水变化和氮沉降的交互作用对草原生产力影响的研究还不充分。植物功能性状是指植物对外界环境长期适应与进化后表现出的可量度、且与植物的功能密切相关的属性。目前关于植物功能性状的研究多为物种水平,群落水平的研究多数仅考虑优势物种,包括群落中所有物种的研究还不充分。在区域尺度上研究植物功能性状对降水变化和氮沉降的响应及其与生产力的关系,对更好地预测全球变化对草原生态系统的影响具有重要意义。2020年8月底,我们在中国北方的三个草原:呼伦贝尔草甸草原、锡林郭勒典型草原和乌拉特荒漠草原测量了地上净初级生产力和所有物种的叶干物质含量、比叶面积、叶片厚度和叶片相对含水量。本论文研究了三个草原的地上净初级生产力以及物种和群落水平的功能性状,对降水变化(±50%)、氮添加(10g·m-~2·yr-~1)及其交互的响应,并且分析了群落地上净初级生产力与群落性状之间的关系,得出以下主要结果:(1)呼伦贝尔草甸草原和锡林郭勒典型草原的地上净初级生产力对降水变化的响应不显著(P>0.05),降水变化显著影响了乌拉特荒漠草原的地上净初级生产力(P<0.001)。氮添加显著影响了呼伦贝尔草甸草原和锡林郭勒典型草原的地上净初级生产力(P0.05)。降水变化和氮添加在三个草原的交互作用均不显著(P>0.05)。(2)在干旱的条件下,羊草采取降低叶干物质含量,增加比叶面积的生存策略;氮添加的条件下,糙隐子草和碱韭采取降低叶干物质含量,增加比叶面积的生存策略,沙生针茅采取降低叶片厚度,增大比叶面积的生存策略。(3)降水变化和氮添加对锡林郭勒典型草原和乌拉特荒漠草原群落性状的影响均不显著(P>0.05)。氮添加显著影响了呼伦贝尔草甸草原的群落叶片含水量(P0.05)。(4)区域尺度上地上净初级生产力与群落叶干物质含量有显著的相关关系(R~2=0.013,P=0.026),地上净初级生产力与群落叶片厚度、群落比叶面积和群落叶片含水量的相关性不显著(P>0.05)。站点尺度上呼伦贝尔草甸草原(R~2=0.293,P=0.001)和乌拉特荒漠草原(R~2=0.442,P0.05)。综上所述,在全球气候变化的背景下,水分和氮素的变化对地上净初级生产力和植物功能性状产生了显著影响。三个草原的地上净初级生产力对环境变化的响应不一致,不同的物种和生态系统会采取不同的生存策略应对环境的变化。气候变化的背景下,区域尺度的群落叶干物质含量对群落地上净初级生产力具有指示作用。本研究有利于更深层次理解全球变化对生态系统功能的影响,并为评估全球变化对草地生态系统的影响提供理论依据。
中文关键词降水 ; 氮沉降 ; 性状 ; 生产力 ; 温带草原
语种中文
国家中国
中图法分类号S812
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373308
作者单位中国农业科学院
推荐引用方式
GB/T 7714
李文瑾. 氮添加和降水变化对温带草地生产力和叶片功能性状的影响[D]. 中国农业科学院,2021.
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