基于植物功能性状的滇西北高山草甸植物群落功能特征与土壤理化性质关系研究

发布时间：2020-10-20 06:03

　　 滇西北地区是全球25个生物多样性保护热点地区之一,是中国三大特有物种分化中心之一,其中滇西北高山草甸是整个横断山高山草甸的核心地区。近些年来,滇西北地区旅游业兴起带来的人为干扰,以及全球气温升高造成的雪线后退,正在逐渐改变高山草甸群落功能特征。因此,研究滇西北高山草甸的环境、植物功能性状和群落功能特征三者间的关系成为生态保育的关注重点。为了探讨土壤通过对其响应敏感的植物功能性状的筛选和互补机制,最终作用到群落功能特征的生态学过程,本研究选取香格里拉市和德钦县境内未受人类干扰或干扰较少的高山草甸为研究对象,于2017年8月进行野外调查获取植被和土壤数据,并结合数量生态学方法确定滇西北高山草甸的群落类型。研究主要从影响植物生长、生存和繁殖方面共选取株高、比叶面积、叶干物质量、根长、叶长宽比、生活型、生长型、繁殖方式、种子类型9个功能性状,从土壤水分、营养物质和分解方面选取了土壤pH、土壤容重、土壤含水量、土壤全氮和土壤碳氮比5个土壤指标,得到了关键土壤因子和响应敏感的植物功能性状。在此基础上,结合筛选机制和互补机制对植物功能性状的作用,确定土壤对草甸植物群落功能特征的影响,确定关键功能物种。主要研究结果如下:研究区高山草甸可以划分成湿草甸、中生草甸、干草甸和林缘草甸4种草甸群落类型。随着水分的增加,土壤容重降低,土壤养分较多,有机物分解矿化速度较快。林缘草甸作为过渡地带的特殊草甸,除了土壤pH较高,偏中性土外,其余土壤因子的特征与中生草甸类似。四种草甸类型都是以地下芽为主要的生活型模式。湿草甸中植株最高,多为狭长型叶子;干草甸的根长最长;湿生草甸、中生草甸偏密丛生,林缘草甸偏散生;中生草甸多倾向于质量上占优势的单种子,其余三种多倾向于数量上占优势的多种子。比叶面积与叶干物质量具有显著的负相关,土壤资源条件越差,比叶面积较高、叶干物质量较低。关键土壤因子在草甸类型中有差异的,在中生草甸是土壤pH值、土壤全氮和土壤含水量,干草甸中是土壤pH值、土壤全氮、土壤容重和土壤含水量,相对应响应敏感的功能性状也存在差异,分别是中生草甸的比叶面积和生活型,干草甸的叶长宽比、生长型、生活型和繁殖方式。在不同的生境中,草甸群落的构建机制远比想象中复杂,显著作用的植物功能性状不同,还可能是某一种机制起作用,也可能两种机制同时起作用,但不一定影响到群落功能特征的最终表现。关键土壤因子通过对其响应敏感的植物功能性状的筛选和互补机制作用来影响群落功能特征。在此基础上,确定了中生草甸和干草甸中对土壤响应敏感的功能物种。一类是指示生境特征的原有物种:中生草甸为疏花早熟禾(Poachalarantha)、矮小蓝钟花(Cyananthus incanus var.parvus)、大萼蓝钟花(C.macrocalyx)、长花马先蒿(Pedicularis longiflora);干草甸为线形嵩草(Kobresia duthiei)、喜马拉雅嵩草(K.royleana)、披散直茎蒿(Artemisia edgeworthii var.diffusa)、匙叶翼首花(Pterocephalus hookeri)、裂叶独活(Heracleum millefolium)、坚杆火绒草(Leontopodium franchetii)和尼氏早熟禾(P.nevskii)。另一类是指示生境改变的替代功能物种:中生草甸为滇西委陵菜(Potentilla delavayi)、多裂蒲公英(Taraxacum dissectum)、白花蒲公英(T.leucanthum);干草甸为藏蒲公英(T.tibetanum)、瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)、马蹄黄(Spenceria ramalan)、西南委陵菜(P.fulgens)、滇西委陵菜、大狼毒(Euphorbia nematocypha)。
【学位单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q948
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 研究问题的提出及意义
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第2章 研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 实验设计
    2.3 数据处理与分析
第3章 高山草甸群落类型及土壤特征
    3.1 群落类型划分
    3.2 群落类型特征
    3.3 群落功能性状特征
    3.4 土壤理化性质差异
    3.5 本章小结
第4章 高山草甸植物功能性状与土壤关系
    4.1 土壤梯度上植物功能性状分布
    4.2 植物功能性状与土壤的关系
    4.3 本章小结
第5章 高山草甸土壤对植物群落功能特征的影响
    5.1 植物群落功能特征的构建机制
    5.2 植物群落功能特征与土壤的关系
    5.3 本章小结
第6章 结论与讨论
    6.1 结论
    6.2 讨论
    6.3 拟进一步研究内容
参考文献
攻读硕士学位期间完成的科研成果
致谢
野外工作照

【参考文献】

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本文编号：2848321