模拟增温和氮素添加对内蒙古荒漠草原土壤呼吸和植物群落的影响

发布时间：2020-08-07 15:28

【摘要】：全球气候变化已经成为不争的事实,本研究以内蒙古荒漠草原为研究对象,通过野外模拟增温和氮素添加试验,研究增温和氮素添加对荒漠草原植物群落和土壤呼吸产生的影响,探讨荒漠草原生态系统对全球气候变化的响应机制,为荒漠草原的利用和生态系统的可持续管理提供依据。研究取得以下结论。 1增温对土壤0～10cm,10～20cm和20～30cm各土层温度产生了显著影响(P0.05),2012年和2013年增温样地各土层平均温度比对照样地平均增加了0.56℃、0.50℃、0.35℃,增温幅度随土层深度的增加而减小,受增温的影响,增温显著降低了0-1Ocm土壤含水量(P0.05)。施氮未影响土壤温度和土壤含水量。 2增温和施氮都会对土壤呼吸产生不同程度的影响,增温减弱了土壤呼吸,施氮则对土壤呼吸产生了促进作用,但是,统计显示差异均不显著(P0.05)。增温施氮的互作效应对土壤呼吸的作用具有不确定性。实验进行期间,生长盛期的日动态变化趋势基本相同,呈单峰曲线,峰值出现在15：00～18：00之间,最低值出现在夜间0：00-3：00之间。白天的土壤呼吸值均比黑夜高。 3两年的试验表明,增温和施氮改变了部分物种的高度、盖度、频度和密度,但增温、施氮、增温施氮交互作用没有影响植物群落的组成和结构。增温降低了地上生物量,施氮增加了地上生物量,但是统计结果不显著(P0.05)。增温施氮的交互作用能够显著增加地上生物量(P0.05)。增温使得0-30cm地下生物量显著降低(P0.05),同时,地下生物量在20～30cm的分配上显著增加(P0.05),施氮显著增加了地下生物量(P0.05),增温和施氮的交互作用没有明显改变地下生物量及分配。 4增温使得植物群落的Margalef丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀度指数降低；施氮使得植物群落的丰富度指数增加；增温和施氮的交互作用对植物群落的多样性指数的作用不明显。在增温作用下,多年生禾草的Margalef丰富度指数和Shannon-wiener多样性指数都增加；施氮使大多数植物功能群的Margalef丰富度指数提高,而使Pielou均匀度指数和Shannon-wiener多样性指数降低；增温和施氮的交互作用没有使植物功能群的多样性指数发生明显的变化。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S812
【图文】：

北距四子王旗政府所在地乌兰花镇30 km,距呼和浩特132 km。交通便利，有省道专线S101 (呼和浩特至锡林浩特）通过（图1)。研究区所在的内蒙古自治区四子王旗是全省最大的农牧业结合旗，该旗的基础产业为畜牧业，同时，四子王旗是全区畜牧业十强旗县之一。图1研究区（试验地）地理位置图Fig.l The geographical position of research station (experimental site)四子王旗位于内蒙古自治区中部，地带上属于内蒙古高原地带；地理位置上南与阴山山脉连接，北与蒙古共和国相邻；地势总体上呈现为南高北低，且东西较高中间较低，全旗最低海拔高度1000 m，最高为2100 m海拔高度相差1000 m以上；四子王旗境内地形复杂，主要为丘陵、高原和平原，零星散布有河谷滩川地；地貌主要为南部低山丘陵和北部层状氋原两种；全旗境内的水土流失区主要集中在东南部的丘陵区，土壤侵烛主要以风烛为主，伴有水烛，风烛区域主要分布在东南部的丘陵区和北部的荒漠草原区

测定时间图2 2012年增温和对照样地土壤呼吸速率和0?10 cm 土层温度季节动态Fig.2 Seasonal patterns of soil respiration and 0-10cm soil temperature in 2012 in wanned plots and control

图3 2013年增温和对照样地土壤呼吸速率和0?lOcm 土层温度季节动态Fig.3 Seasonal patterns of soil respiration and 0-10cm soil temperature in 2013 in wanned plots and control.2增温作用下土壤呼吸速率的日变化地表热量主要来源是太阳辖射，因此，地表温度昼夜起伏较大，而土壤含水

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙园园;李首成;周春军;李扬;吴梅;;土壤呼吸强度的影响因素及其研究进展[J];安徽农业科学;2007年06期

2 于占源;曾德慧;姜凤岐;范志平;陈伏生;赵琼;;半干旱区沙质草地生态系统碳循环关键过程对水肥添加的响应[J];北京林业大学学报;2006年04期

3 牛建明;气候变化对内蒙古草原分布和生产力影响的预测研究[J];草地学报;2001年04期

4 普宗朝;张山清;;气候变化对新疆天山山区自然植被净第一性生产力的影响[J];草业科学;2009年02期

5 邓慧平,刘厚凤,祝廷成;松嫩草地40余年气温、降水变化及其若干影响研究[J];地理科学;1999年03期

6 徐雨晴,陆佩玲,于强;近50年北京树木物候对气候变化的响应[J];地理研究;2005年03期

7 马秀梅,朱波 ,韩广轩,陈玉成,高美荣,张中杰;土壤呼吸研究进展[J];地球科学进展;2004年S1期

8 张东秋,石培礼,张宪洲;土壤呼吸主要影响因素的研究进展[J];地球科学进展;2005年07期

9 唐凯;丁丽佳;陈往溪;;土壤呼吸研究概述[J];广东气象;2008年03期

10 张滕;饶良懿;吕坤珑;李会杰;;土壤呼吸影响因素研究进展[J];广东农业科学;2012年08期

相关博士学位论文 前2条

1 珊丹;控制性增温和施氮对荒漠草原植物群落和土壤的影响[D];内蒙古农业大学;2008年

2 高嵩;增温和氮素添加对松嫩草原羊草群落结构和功能的影响[D];东北师范大学;2012年

本文编号：2784176