休眠期增温、增雪对黄土高原封育草地生产力的影响机制研究

发布时间：2019-06-03 08:01

【摘要】：气候变化对草地生产力影响的研究主要集中在生长季,而对植物躲避恶劣环境,维持来年生长的关键期—非生长季的研究却十分有限。全球范围内冬季显著增温已成为毋庸置疑的事实,将深刻影响陆地生态系统的结构与功能,但其影响特点及作用机制目前还不是很清楚。依据黄土高原典型草原(宁夏回族自治区云雾山国家级自然保护区)20年草地生产力及每日气象数据,分析温度及降水变化特征及其对草地生产力影响特点,同时设计开顶式生长室(open-top chamber,OTC)增温、增雪控制实验验证前期统计分析结论的准确性,并通过测定土壤温湿度及土壤养分含量变化规律以阐明气候变化对草地生产力的影响机制。结果表明:1.近20年来研究区1月-3月温度显著升高,11月与12月温度虽呈现上升趋势,但未达显著水平(P0.1);休眠期每月降水较少,仅5mm左右,无明显年际变化趋势。休眠期平均温度显著升高,每年升高0.09°C,降水变化不明显。休眠期温度升高不利于来年草地生产力的提高,降水变化对生产力影响不显著。2.OTC增温装置使休眠期平均气温显著升高,整个休眠期平均升高约2.8℃,OTC白天增温效果更佳,平均升高约5℃。三倍增雪使休眠期白天平均气温降低,而夜间平均温度有所升高,二者均不显著,从而对整个休眠期平均温度没有明显影响。OTC增温可显著提高休眠期0-20cm土层范围内土壤平均温度,与白天的显著升温相比,夜间土壤平均温度受OTC影响较小。增雪显著提高了10-15cm土层范围内的休眠期土壤温度,对其它土层影响较小。休眠期增温、增雪条件下,土壤相对湿度都显著降低。3.休眠期OTC增温及三倍增雪降低了土壤有机碳、全氮及硝态氮含量;休眠期增温条件下,土壤微生物生物量碳含量有所提高,增雪则降低了其含量。4.休眠期OTC增温对草地生产力的抑制主要体现在对生长季初期生物量的影响上,随时间延长,休眠期增温的影响降低,草地最大生产力无明显差异;休眠期增雪显著降低了生长季初期生物量及草地最大生产力水平,这可能与OTC增温及增雪降低了初期土壤养分含量有关。
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【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S812

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本文编号：2491780