高寒草甸土壤种子库对增温、降雨变化和氮添加的响应研究
发布时间：2021-10-11 03:04
气候变化（温度、降雨）和氮沉降增加对生态系统的影响是生态学领域内的热点研究问题,持续的气候变化可以导致土壤温湿度改变和富营养化,这对陆地生态系统产生不利影响。青藏高原高寒草甸生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分,由于其自身的敏感性和脆弱性,受气候因子变化的影响尤为显著。目前,关于气候变化对青藏高原高寒生态系统影响的大多数研究聚焦于地上植被,而对埋藏于土壤中的潜在植被-土壤种子库的研究很少。土壤种子库是植被恢复的重要潜在资源,在物种多样性维持和退化生态系统恢复中扮演着重要角色。因此,探究土壤种子库对气候变化和氮添加的响应有极其重要的科学意义。据此,本论文利用在青藏高原高寒草甸设置的气候变化和氮添加长期实验平台,通过种子埋藏-取回的实验方法来探究气候变化和氮添加对土壤种子库的影响。气候变化实验中将19个高寒草甸代表性物种的种子埋藏4个月和16个月后分别取回;氮添加实验选择高寒草甸植物群落31个主要物种的种子埋藏4个月后取回。测定了不同实验处理条件下种子损耗和存活的指标。得出如下结果:（1）气候变化和氮添加实验结果显示,在群落水平种子损耗和存活不受实验处理的影响;（2）聚类分析结果显示,在...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：46 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验样地图示：A和C为气候变化实验样地，B和D为氮添加实验样地
兰州大学硕士学位论文高寒草甸土壤种子库对增温、降雨变化和氮添加的响应研究16第三章实验结果3.1气候变化实验结果3.1.1土壤温湿度监测结果整个生长季OTC使土壤温度平均增加0.69℃，增雨处理土壤湿度比对照增加7.58%，减雨处理的土壤湿度相比于对照低16.84%[101]。在增温罩（OTC）的作用下，土壤环境呈暖干化趋势（图3-1）。图3-1气候变化实验中土壤温湿度变化。A.土壤温度B.土壤湿度Fig3-1Changesofsoiltemperatureandmoistureinclimatechangeexperiment.A.SoiltemperatureB.Soilmoisture3.1.2群落水平上埋藏种子对增温和降雨变化的响应独立样本t检验分析表明，群落水平（19个物种总和）种子损耗和存活在各气候变化实验处理（增雨、减雨、增温、增温增雨、增温减雨）与对照相比均无显著性差异（表3-1和表3-2）。在群落水平上，种子在不同处理下埋藏4个月时，由于萌发或霉烂导致的种子损耗较少，种子仍然能够以有活力的形式储存在BA
兰州大学硕士学位论文高寒草甸土壤种子库对增温、降雨变化和氮添加的响应研究17土壤中。然而种子在埋藏16个月时种子损耗数目增加，只有29%的种子能够稳定的存在于土壤中。表3-1实验处理对种子损耗的影响（平均值±标准误，n=5）Table3-1Effectsofexperimentaltreatmentsonseedloss(means±se,n=5)埋藏时间对照减雨增温增雨增温减雨增温增雨4个月1.22±0.031.22±0.011.26±0.041.26±0.021.19±0.021.26±0.0216个月1.53±0.021.53±0.011.55±0.011.55±0.011.52±0.021.55±0.01表3-2实验处理对种子存活的影响（平均值±标准误，n=5）Table3-2Effectsofexperimentaltreatmentsonseedviability(means±se,n=5)埋藏时间对照减雨增温增雨增温减雨增温增雨4个月1.51±0.011.51±0.011.48±0.031.48±0.011.52±0.011.48±0.0216个月1.18±0.031.18±0.021.12±0.031.14±0.021.19±0.041.12±0.043.1.3个体水平上埋藏种子对增温和降雨变化的响应聚类分析结果（图3-2）表明，个体水平上物种对增温和降雨变化的响应分为三种类型，埋藏种子的损耗和存活与物种科属和种子大小不相关。基于聚类分析结果，第一类包括高山韭和垂穗披碱草2个物种，这两个物种表现为较高的种子损耗，埋藏4个月时损耗平均为89%，埋藏16个月时损耗平均为97%，种子持久性较低；第二类包括棱子芹等8个物种，埋藏4个月时损耗平均为39%，埋藏16个月时损耗平均为78%。第三类包括粘毛鼠尾草等9个物种，埋藏4个月时损耗平均为21%，埋藏16个月时损耗平均为51%。图3-2埋藏种子的损耗、存活与科属、种子大小的关系Fig3-2Therelationshipsbetweenburiedseeds’viability,lossandfamiliesandgenus,seedsize
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原地区1979～2014年大气可降水量和地表温度时空变化特征分析[J]. 姚宜斌,雷祥旭,张良,张豹,彭海,张佳华. 科学通报. 2016(13)
[2]模拟增温和降水变化对北京东灵山辽东栎种子出苗和幼苗生长的影响[J]. 董丽佳,桑卫国. 植物生态学报. 2012(08)
[3]青藏高原高寒草甸气温、降水和地上净初级生产力变化的周期特征[J]. 张法伟,李红琴,李英年,李以康,林丽. 应用生态学报. 2009(03)
[4]全球变暖与陆地生态系统研究中的野外增温装置[J]. 牛书丽,韩兴国,马克平,万师强. 植物生态学报. 2007(02)
[5]青藏高原近30年气候变化趋势[J]. 吴绍洪,尹云鹤,郑度,杨勤业. 地理学报. 2005(01)
博士论文
[1]青藏高原东缘高寒草甸植物种子萌发能力对储藏和温度条件的响应研究[D]. 刘坤.兰州大学 2011
硕士论文
[1]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[D]. 赵亮.兰州大学 2019
本文编号：3429661
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：46 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
实验样地图示：A和C为气候变化实验样地，B和D为氮添加实验样地
兰州大学硕士学位论文高寒草甸土壤种子库对增温、降雨变化和氮添加的响应研究16第三章实验结果3.1气候变化实验结果3.1.1土壤温湿度监测结果整个生长季OTC使土壤温度平均增加0.69℃，增雨处理土壤湿度比对照增加7.58%，减雨处理的土壤湿度相比于对照低16.84%[101]。在增温罩（OTC）的作用下，土壤环境呈暖干化趋势（图3-1）。图3-1气候变化实验中土壤温湿度变化。A.土壤温度B.土壤湿度Fig3-1Changesofsoiltemperatureandmoistureinclimatechangeexperiment.A.SoiltemperatureB.Soilmoisture3.1.2群落水平上埋藏种子对增温和降雨变化的响应独立样本t检验分析表明，群落水平（19个物种总和）种子损耗和存活在各气候变化实验处理（增雨、减雨、增温、增温增雨、增温减雨）与对照相比均无显著性差异（表3-1和表3-2）。在群落水平上，种子在不同处理下埋藏4个月时，由于萌发或霉烂导致的种子损耗较少，种子仍然能够以有活力的形式储存在BA
兰州大学硕士学位论文高寒草甸土壤种子库对增温、降雨变化和氮添加的响应研究17土壤中。然而种子在埋藏16个月时种子损耗数目增加，只有29%的种子能够稳定的存在于土壤中。表3-1实验处理对种子损耗的影响（平均值±标准误，n=5）Table3-1Effectsofexperimentaltreatmentsonseedloss(means±se,n=5)埋藏时间对照减雨增温增雨增温减雨增温增雨4个月1.22±0.031.22±0.011.26±0.041.26±0.021.19±0.021.26±0.0216个月1.53±0.021.53±0.011.55±0.011.55±0.011.52±0.021.55±0.01表3-2实验处理对种子存活的影响（平均值±标准误，n=5）Table3-2Effectsofexperimentaltreatmentsonseedviability(means±se,n=5)埋藏时间对照减雨增温增雨增温减雨增温增雨4个月1.51±0.011.51±0.011.48±0.031.48±0.011.52±0.011.48±0.0216个月1.18±0.031.18±0.021.12±0.031.14±0.021.19±0.041.12±0.043.1.3个体水平上埋藏种子对增温和降雨变化的响应聚类分析结果（图3-2）表明，个体水平上物种对增温和降雨变化的响应分为三种类型，埋藏种子的损耗和存活与物种科属和种子大小不相关。基于聚类分析结果，第一类包括高山韭和垂穗披碱草2个物种，这两个物种表现为较高的种子损耗，埋藏4个月时损耗平均为89%，埋藏16个月时损耗平均为97%，种子持久性较低；第二类包括棱子芹等8个物种，埋藏4个月时损耗平均为39%，埋藏16个月时损耗平均为78%。第三类包括粘毛鼠尾草等9个物种，埋藏4个月时损耗平均为21%，埋藏16个月时损耗平均为51%。图3-2埋藏种子的损耗、存活与科属、种子大小的关系Fig3-2Therelationshipsbetweenburiedseeds’viability,lossandfamiliesandgenus,seedsize
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原地区1979～2014年大气可降水量和地表温度时空变化特征分析[J]. 姚宜斌,雷祥旭,张良,张豹,彭海,张佳华. 科学通报. 2016(13)
[2]模拟增温和降水变化对北京东灵山辽东栎种子出苗和幼苗生长的影响[J]. 董丽佳,桑卫国. 植物生态学报. 2012(08)
[3]青藏高原高寒草甸气温、降水和地上净初级生产力变化的周期特征[J]. 张法伟,李红琴,李英年,李以康,林丽. 应用生态学报. 2009(03)
[4]全球变暖与陆地生态系统研究中的野外增温装置[J]. 牛书丽,韩兴国,马克平,万师强. 植物生态学报. 2007(02)
[5]青藏高原近30年气候变化趋势[J]. 吴绍洪,尹云鹤,郑度,杨勤业. 地理学报. 2005(01)
博士论文
[1]青藏高原东缘高寒草甸植物种子萌发能力对储藏和温度条件的响应研究[D]. 刘坤.兰州大学 2011
硕士论文
[1]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[D]. 赵亮.兰州大学 2019
本文编号：3429661
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