温度升高和氮沉降对松嫩草地羊草种群生理与生态特性的影响

发布时间：2017-03-23 09:16

  本文关键词：温度升高和氮沉降对松嫩草地羊草种群生理与生态特性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为松嫩草地生态系统重要的优势植物种群—羊草(Leymus chinensis),对松嫩草地生态系统的稳定和当地畜牧业生产具有重要的意义。虽然如此,对于温度升高和氮沉降对羊草种群生理生态特征的影响情况并不清楚。本研究以松嫩草地优势植物种群羊草为研究对象,在自然生境中通过模拟温度升高和氮沉降发生,探讨了温度升高和氮沉降对羊草种群个体形态发育、物候状况、养分离子吸收、植硅体含量变化以及种群数量特征等生理和生态特征的影响情况。主要结果如下:(1)增温、施氮处理对松嫩草地优势植物羊草个体发育影响效果不同,植物叶片对温度升高和氮沉降的敏感程度强于茎,施氮可以显著促进羊草的发育,温度升高对羊草叶片、茎等器官发育存在不利影响,此外,增温和施氮可以显著改变羊草根茎克隆繁殖能力,对羊草后代种群繁衍和植物群落组成产生影响。(2)和对照相比增温处理显著抑制羊草对矿质养分元素的吸收,显著降低羊草叶片K+、Na+、Ca2+、Mg2+和N、P含量,但显著提高了羊草叶片C:N、C:P和N:P比。施氮处理对羊草叶片K含量影响并不显著,但对于羊草叶片Na+、Ca2+、Mg2+和N含量显著提高,对羊草叶片P含量显著降低。虽然施氮处理对羊草叶片C含量没有显著影响,但却显著降低了羊草叶片C:N比,显著提高了羊草叶片的C:P和N:P比。增温和施氮对羊草叶片矿质元素K、Ca、Mg、N、P和羊草叶片C:N比存在明显的交互作用影响。(3)研究发现松嫩草原羊草群落中C3植物羊草植硅体对增温和施氮都有响应。增温促进羊草植硅体发育,施氮对羊草植硅体发育不利,但增温能减轻施氮对羊草植硅体的负面效应。增温和施氮并未引起短细胞所包括的植硅体类型发生改变,说明短细胞植硅体在禾本科植物分类中的重要意义。发育于长细胞的棒型、发育于毛状细胞的尖型以及块状、板状、方型、蜂窝状等植硅体,对温度升高和氮沉降响应敏感,可作为环境温度和氮素变化的新指标。(4)通过研究发现增温和施氮显著影响羊草种群数量特征变化,但增温、施氮对羊草影响不同。增温降低羊草种群相对盖度、相对密度、相对多度及种群高度等;而施氮使得羊草种群的相对密度、盖度、多度等显著提高,同时施氮提高羊草种间竞争能力。此外,施氮可以减缓温度升高对羊草种群发育和竞争能力的不利影响。结论如下:第一、增温显著抑制了羊草叶片和茎的发育、矿质养分元素的吸收,并显著降低羊草种群在植物群落内的优势地位,但是增温可以显著影响羊草植硅体含量提高羊草的耐盐等抗逆性;第二、施氮显著改善了羊草的发育和养分吸收状况,显著提高羊草在植物群落内的优势地位,但是不利于羊草植硅体的形成;第三、施氮减缓增温对羊草种群发育的不利影响。
【关键词】：全球变暖 氮沉降 生理特征 数量特征 松嫩草地
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q948.1
【目录】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-12
• 第一章 引言12-21
• 1.1 研究背景及意义12-14
• 1.2 温度升高对植物生理生态学特性的影响14-17
• 1.2.1 温度升高对植物个体形态的影响14-15
• 1.2.2 温度升高对植物光合作用的影响15
• 1.2.3 温度升高对植物C、N、P化学计量特征的影响15
• 1.2.4 温度升高对植物种间关系的影响15-16
• 1.2.5 温度升高对植物多样性的影响16
• 1.2.6 温度升高对植物生产力的影响16-17
• 1.3 氮沉降对植物生理生态特征的影响17-19
• 1.3.1 氮沉降对植物个体形态的影响17
• 1.3.2 氮沉降对植物光合作用的影响17-18
• 1.3.3 氮沉降对植物C、N、P化学计量特征的影响18
• 1.3.4 氮沉降对植物种间关系的影响18
• 1.3.5 氮沉降对植物多样性的影响18-19
• 1.3.6 氮沉降对植物生产力的影响19
• 1.4 研究目的及意义19-21
• 第二章 研究内容与研究思路21-25
• 2.1 研究内容21-22
• 2.2 技术路线22-23
• 2.3 研究区自然概况23
• 2.4 野外试验布置与实施23-25
• 第三章 温度升高和氮沉降对羊草个体形态发育的影响25-36
• 3.1 材料与方法25-26
• 3.1.1 研究思路25
• 3.1.2 取样及样品前处理25-26
• 3.1.3 显微切片制作26
• 3.1.4 观察与测量26
• 3.1.5 数据分析26
• 3.2 结果与分析26-33
• 3.2.1 对羊草叶片发育的影响26-27
• 3.2.2 对羊草叶片气孔发育的影响27-29
• 3.2.3 对羊草茎发育的影响29-31
• 3.2.4 对羊草根茎发育的影响31-32
• 3.2.5 对羊草生殖物候期的影响32-33
• 3.3 讨论33-35
• 3.4 小结35-36
• 第四章 温度升高和氮沉降对羊草叶片阳离子吸收及C、N、P生态化学计量特征的影响36-47
• 4.1 材料与方法37
• 4.1.1 试验设计与实施37
• 4.1.2 羊草叶片氮测定37
• 4.1.3 羊草叶片磷的测定37
• 4.1.4 羊草叶片金属离子测定37
• 4.1.5 数据分析37
• 4.2 结果与分析37-45
• 4.2.1 钾钠钙镁离子吸收37-41
• 4.2.2 碳氮磷含量41-43
• 4.2.3 碳:氮:磷化学计量特征43-45
• 4.3 讨论45-46
• 4.4 小结46-47
• 第五章 温度升高和氮沉降对羊草植硅体组合的影响47-56
• 5.1 材料与方法47-48
• 5.1.1 试验地概况47
• 5.1.2 实验设计47-48
• 5.1.3 实验方法48
• 5.2 结果与分析48-54
• 5.2.1 不同处理方式对羊草植硅体的影响48-49
• 5.2.2 不同形状植硅体对增温和施氮的响应49-50
• 5.2.3 植硅体长度和宽度与增温和施氮间的相关性50-54
• 5.3 讨论54-55
• 5.4 小结55-56
• 第六章 温度升高和氮沉降对羊草群体数量特征的影响56-64
• 6.1 材料与方法57
• 6.1.1 试验设计与实施57
• 6.1.2 测定指标及方法57
• 6.1.3 数据统计与处理57
• 6.2 结果与分析57-62
• 6.2.1 相对密度57-58
• 6.2.2 相对多度58-59
• 6.2.3 相对盖度59-60
• 6.2.4 种群高度60-61
• 6.2.5 地上部生产力61-62
• 6.2.6 地下部生产力62
• 6.3 讨论62-63
• 6.4 小结63-64
• 第七章 结论与展望64-66
• 7.1 主要结论64-65
• 7.2 研究特色与创新65
• 7.3 研究展望65-66
• 参考文献66-77
• 致谢77-78
• 在学期间公开发表论文情况78-79
• 在学期间承担项目情况79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 窦晶鑫;刘景双;王洋;赵光影;;小叶章对氮沉降的生理生态响应[J];湿地科学;2009年01期

2 刘东焕,赵世伟,高荣孚,张佐双,姜闯道,刘玉军;植物光合作用对高温的响应[J];植物研究;2002年02期

3 ;Effect of Silicon on Leaf Ultrastructure, Chlorophyll Content and Photosynthetic Activity of Barley Under Salt Stress[J];Pedosphere;1998年04期

  本文关键词：温度升高和氮沉降对松嫩草地羊草种群生理与生态特性的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：263421