人工增雨和布氏田鼠对内蒙古草原植物凋落物分解和群落结构的影响

发布时间：2020-06-19 21:43

【摘要】：全球变暖等气候变化导致极端天气频发,其中降雨分布不均会显著影响生物多样性,并对生态系统结构和功能产生复杂影响。干旱半干旱草地生态系统对降雨量变化最为敏感,降雨量变化会直接影响草地上的动植物种群及其演替。本研究通过在内蒙古典型草原建立大型围栏,测定实验围栏内主要植物凋落物的分解速率和植物群落的结构变化,探讨降雨量变化和布氏田鼠活动对植物凋落物分解和群落结构的影响,为合理管理布氏田鼠种群数量以及草原的可持续发展提供可靠的研究数据。主要研究结果如下:1)增雨对克氏针茅、糙隐子草凋落物分解速率无显著影响(P=0.803,P=0.726),但显著提高了羊草的分解速率(P=0.039),轻度增雨和中度增雨之间无显著差异(P=0.849);布氏田鼠显著提高了克氏针茅和羊草的分解速率(P0.001,P=0.001),而对糙隐子分解速率无显著影响(P=0.308);两处理对羊草的分解速率有交互作用(P=0.043)。2)增雨显著提高了羊草、糙隐子草的碳释放率(P0.001,P0.001),轻度增雨和中度增雨之间没有显著差异(P=0.956,P=0.982),而对克氏针茅的碳释放率没有显著影响(P=0.196);布氏田鼠显著提高了克氏针茅、羊草和糙隐子草的碳释放率(P0.001,P0.001,P0.001);两处理对羊草和糙隐子草碳释放率的影响存在显著的交互作用(P0.001,P0.001)。增雨对克氏针茅、羊草和糙隐子草的氮释放率无显著影响(P=0.137,P=0.154,P=0.217);布氏田鼠提高了克氏针茅的氮释放率(P0.001),而对羊草和糙隐子草的氮释放速率没有显著影响(P=0.315,P=0.147);两处理无显著交互作用。3)增雨对土壤总氮含量、有效磷含量和铵态氮含量无显著影响(P=0.916,P=0.094,P=0.257),但显著提高了土壤硝态氮含量和速效钾含量(P=0.008,P=0.006),轻度增雨和中度增雨间有显著差异(P0.001,P=0.004),中度增雨降低了土壤硝态氮含量和速效钾含量;布氏田鼠显著提高了土壤硝态氮含量(P=0.003),但降低了土壤铵态氮含量(P=0.002),对土壤总氮含量、有效磷含量和速效钾含量没有显著影响(P=0.713,P=0.184,P=0.154);两处理对土壤速效钾含量的影响上存在交互作用(P=0.004)。4)不同功能群植物对增雨和布氏田鼠的响应不同。增雨显著提高了群落中根茎禾草的植株密度、盖度和地上生物量(P=0.012,P=0.034,P=0.041),轻度增雨和中度增雨对植株密度、盖度和地上生物量的影响没有显著差异(P=0.241,P=0.723,P=0.586);布氏田鼠显著降低了群落中根茎禾草的植株密度、盖度和地上生物量(P=0.002,P=0.001,P=0.010);两处理对根茎禾草密度、盖度和生物量的影响无交互作用(P=0.604,P=0.126,P=0.176)。增雨对群落中丛生禾草的植株密度、盖度和地上生物量均无显著影响(P=0.432,P=0.442,P=0.326);布氏田鼠提高了群落中丛生禾草的密度和地上生物量(P0.001,P=0.002),但对丛生禾草的盖度没有显著影响(P=0.064);两处理对丛生禾草密度、盖度和地上生物量的影响无交互作用(P=0.076,P=0.183,P=0.399)。增雨对群落中杂草的密度、盖度和地上生物量均无显著影响(P=0.564,P=0.782,P=0.551);布氏田鼠提高了群落中杂草的密度和地上生物量(P=0.011,P0.001),但对杂草的盖度没有影响(P=0.178);两处理对杂草密度、盖度和地上生物量的影响无交互作用(P=0.611,P=0.374,P=0.075)。5)增雨提高了植物群落的盖度和地上生物量(P=0.004,P=0.013),但对植株密度没有影响(P=0.138),轻度增雨和中度增雨对群落的盖度和地上生物量的影响没有显著差异(P=0.109,P=0.653);布氏田鼠显著降低了群落中植被的植株密度(P=0.015),但对盖度和地上生物量没有显著影响(P=0.258,P=0.896);两处理对群落植株密度、盖度和地上生物量的影响无交互作用(P=0.792,P=0.983,P=0.927)。6)增雨对群落中物种丰富度(P=0.977)、香浓指数(P=0.974)、物种优势度(P=0.949)、均匀度(P=0.969)、物种的异质性(P=0.758)和群落生物量稳定性(P=0.354)均无显著影响,不支持植物群落的“自下而上”调节假说。7)布氏田鼠显著降低了群落中物种丰富度(P0.001)、香浓指数(P=0.026)、物种优势度(P=0.013)和群落生物量的稳定性(P=0.001),提高了植物群落的均匀度指数(P=0.017),对物种异质性没有显著影响(P=0.195),支持“自上而下”调节假说。综上所述,虽然增雨能够影响植物的生长和土壤硝态氮含量及部分凋落物分解,但对植物群落的物种多样性和生物量的稳定性无显著的影响;然而,布氏田鼠不仅促进了凋落物的分解和土壤硝态氮含量的提高,其选择性觅食活动还降低了植物群落的物种多样性、生物量的稳定性,“自上而下”调节着草原植物群落结构的变化。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S812.2
【图文】：

２．１．１实验区概况逡逑本研究主要在中国科学院动物研宄所的草原动物生态研宄站（东经１１６．４６°，北纬逡逑４４．１８°邋）进行。研究站位于内蒙古锡林浩特市东北３８邋ｋｍ的毛登牧场（图２－１）逡逑蒙古逦ｆ毛宜ｗ场逡逑朝鲜逡逑％京逡逑＠逦韩国逡逑

本文编号：2721378