增温和降雨变化对高寒草甸植物群落和土壤理化因子的影响

发布时间：2020-07-13 17:28

【摘要】：目前,青藏高原高寒生态系统正承受着全球气候变化带来的深刻影响,且降雨格局发生了显著变化。高寒草甸生态系统对全球气候变化具有敏感性,然而迄今为止,结合高寒草甸植物群落和土壤理化因子对气候变化响应的研究还很缺乏。因此,本论文通过野外长期控制实验,研究了增温和降雨格局变化对高寒植物群落和土壤理化环境的影响机理。通过两年研究,初步揭示了植物群落物种组成和特征,土壤理化因子在不同实验处理下的变化规律。目前得出的研究结果可为未来温度升高和降雨格局变化对高寒生态系统的影响提供直接证据,也能为青藏高原高寒草甸生态系统的保护和恢复提供科学依据。本论文通过以下两个野外长期控制实验:1)增温和降雨增减实验(增温、增雨、减雨、增温减雨、增温增雨、和对照);2)增温和降雨变异实验(第一年的增雨处理在第二年变为减雨处理,而第一年减雨处理在第二年变为增雨处理,其余处理保持不变),监测与分析了植物群落(组成,多样性、生产力等)和土壤理化因子(土壤含水量,pH,有机质,氮,磷等)在不同实验处理下的变化趋势。最终得出以下实验结果:1.植物群落物种组成在两个实验下的各实验处理间无显著性差异,说明增温和降雨变化下植物群落的组成并没有发生变化;在增温和降雨增减实验中,植物群落的丰富度在增温减雨处理下显著降低,杂草生物量(群落水平)在增温处理下显著增加;在增温和降雨变异实验中,杂草生物量在减雨处理变化后显著增加。2.在增温和降雨增减实验中,土壤含水量在增温处理下显著降低,土壤pH在减雨处理下显著降低;在增温和降雨变异实验中,所有理化因子无显著性差异。3.在增温和降雨增减实验中,第一年的结果显示:土壤含水量、有机质、全氮、硝态氮是影响植物群落物种组成的主要环境因子。铵态氮是影响植物群落水平总生物量的主要环境因子;第二年的结果显示:pH和全磷是影响植物群落物种组成的主要环境因子;全磷是影响植物群落生物量的主要环境因子。在增温和降雨变异实验中,铵态氮、硝态氮、有机质、全氮是影响植物群落物种组成的主要环境因子。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S812.2
【图文】：

学位论文 增温和降雨变化对高寒草甸植物群落和土壤理化因第二章 研究地区自然概况和研究方法区自然概况固定监测样地设置在青藏高原东缘（甘南州玛曲县）境内“兰湿地生态系统野外定位研究站—阿孜分站”（图 1），地理101°53′，该地区空气年均温为 1.2℃，1 月气温最冷平均为零下高平均为 11.7℃；自 1985 年到 2014 年，年降水量均值为 62 5 ~ 9 月份；年平均日照为 2583.9 h，年冷季长达 314 d 暖季牧前为典型的高寒草甸（图 2），以多年生草本为主，主要包括e）、豆科（Leguminosae）、莎草科（Cyperaceae）、伞形科（Umbelosaceae）、龙胆科（Gentianaceae）、菊科（Compositae）、ariaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）等，土壤类型为亚高山草甸

Gramineae）、豆科（Leguminosae）、莎草科（Cyperaceae）、伞形科（Umbelliferae）、薇科（Rosaceae）、龙胆科（Gentianaceae）、菊科（Compositae）、玄参科Scrophulariaceae）、毛茛科（Ranunculaceae）等，土壤类型为亚高山草甸土[78]。图 1 “兰州大学高寒草甸与湿地生态系统定位研究站-阿孜分站”地理位置

第三章 实验结果温和降雨增减实验温和降雨增减对土壤温湿度的影响实验从 2017 年 6 月 23 日起实时监测样地表层（地下 5 cm）土壤响应值来分析环境因子的变化。根据生长季内监测的数据统计，本 9 点到 15 点的数据做出统计，2017 年生长季内每个处理下土壤温图 3，土壤湿度的响应值见图 4。架设的增温小室，2017 年生长季壤温度比对照处理平均增高了 1.09°C，增雨处理下土壤湿度比对照.68%，减雨处理下比对照处理减少了 5.83%。2018 年生长季内每温度的响应值见图 5，土壤湿度的响应值见图 6。2018 年生长季增温度比对照处理平均增高了 0.69°C，增雨处理下土壤湿度比对照处%，减雨处理下比对照处理减少了 16.84%。在增温处理下，OTC暖干化发展，这与现实情况是一致的。

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本文编号：2753761