内蒙古荒漠草原植物群落结构和功能对增温和氮素添加的响应
发布时间：2023-04-02 17:09
受人类活动的影响而造成全球气候变暖和大气氮沉降持续增加,是研究全球变化领域内的热点问题之一。气候变暖和大气氮沉降增加对生物多样性和植物群落结构造成深远的影响,最终会影响生态系统功能并反馈于气候变暖进程中。荒漠草原是内蒙古草地的重要组成部分,它在生物多样性保育和草地畜牧业稳定生产的维持方面具有重要作用。然而,在全球变化背景下,人们对荒漠草原植物群落组成和功能的理解和认识依然缺乏,有关研究鲜见报道。 本研究以内蒙古短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,于2006-2010年,在自然条件下进行增温和氮素添加交互控制模拟试验,试验采用2×2因素完全随机区组的裂区设计,研究了增温与氮素添加对荒漠草原植物群落结构、植物物候、种子雨和氮回收效率的影响,探讨了短花针茅荒漠草原生态系统结构和功能对全球气候变化的响应机制。主要研究结论如下： (1)增温处理使土壤表层(0cm)、10cm、20cm和30cm处的土壤温度分别增加了1.34℃C、0.87℃C、0.87℃C和0.76℃(P<0.01)。增温和氮素添加互作使各层土壤温度分别增加了1.22℃、0.80℃、0.78℃和0...
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图和附表清单
1 引言
1.1 研究背景
1.2 气候变暖对草地生态系统的影响
1.2.1 气候变暖对植物群落和物种的影响
1.2.2 气候变暖对生物多样性的影响
1.2.3 气候变暖对植物初级生产力的影响
1.2.4 气候变暖对植物物候的影响
1.2.5 气候变暖对植物氮素利用的影响
1.2.6 气候变暖对植物种子雨的影响
1.3 氮素添加对草地生态系统的影响
1.3.1 氮素添加对植物群落的影响
1.3.2 氮素添加对净初级生产力的影响
1.3.3 氮素添加对植物物候的影响
1.3.4 氮素添加对植物养分回收的影响
1.4 本研究目的与意义
1.4.1 研究立题依据
1.4.2 研究目的与意义
2 研究区概况、试验设计和方法
2.1 研究区概况
2.1.1 地理概况
2.1.2 草场植被概况
2.1.3 气候特征
2.1.4 土壤状况
2.2 试验设计
2.3 试验方法
2.3.1 本底调查
2.3.2 气象数据收集
2.3.3 土壤温度和湿度
2.3.4 植物群落物种组成
2.3.5 植物物候观察
2.3.6 地上净初级生产力
2.3.7 地下净初级生产力
2.3.8 种子雨收集和鉴定
2.3.9 植物样品的采集和化学分析
2.4 数据统计分析
2.4.1 试验样地植物功能群的划分
2.4.2 生物多样性的计算
2.4.3 氮素回收效率计算
2.4.4 生殖物候计算方法
2.4.5 种子雨数据统计方法
3 增温和氮素添加对土壤温度和湿度的影响
3.1 材料和方法
3.2 结果分析
3.2.1 土壤温度的日变化
3.2.2 土壤温度的季节变化
3.2.3 土壤温度的年变化
3.2.4 土壤湿度的日变化
3.2.5 土壤湿度的季节变化
3.2.6 土壤湿度的年变化
3.3 讨论
3.4 小结
4 植物群落多样性和盖度对增温和氮素添加的响应
4.1 材料和方法
4.2 结果分析
4.2.1 增温和氮素添加对植物群落物种数的影响
4.2.2 增温和氮素添加对植物群落多样性指数的影响
4.2.3 增温和氮素添加对植物群落盖度的影响
4.3 讨论
4.3.1 增温对群落多样性的影响
4.3.2 氮素添加对群落多样性的影响
4.3.3 增温和氮素添加对群落盖度的影响
4.4 小结
5 增温和氮素添加对荒漠草原主要植物生殖物候的影响
5.1 材料和方法
5.2 结果分析
5.2.1 增温和氮素添加对植物现蕾时间的影响
5.2.2 增温和氮素添加对植物开花时间的影响
5.2.3 增温和氮素添加对植物结实时间的影响
5.2.4 增温和氮素添加对植物生殖生长持续时间的影响
5.3 讨论
5.4 小结
6 净初级生产力对增温和氮素添加的响应
6.1 材料和方法
6.2 结果分析
6.2.1 增温和氮素添加对个体物种的地上净初级生产力的影响
6.2.2 增温和氮素添加对不同功能群地上净初级生产力的影响
6.2.3 增温和氮素添加对植物群落地上净初级生产力的影响
6.2.4 增温和氮素添加对地下净初级生产力的影响
6.3 讨论
6.3.1 增温对净初级生产力的影响
6.3.2 氮素添加对净初级生产力的影响
6.4 小结
7 增温和氮素添加对荒漠草原植物群落种子雨的影响
7.1 材料和方法
7.2 结果分析
7.2.1 群落种子雨数量和物种组成
7.2.2 增温和氮素添加对种子雨密度的影响
7.2.3 增温和氮素添加对种子雨多样性的影响
7.2.4 增温和氮素添加对种子雨与植被相似性的影响
7.3 讨论
7.4 小结
8 增温和氮素添加对荒漠草原优势植物氮素回收效率的影响
8.1 材料和方法
8.2 结果与分析
8.2.1 气候条件和土壤温度
8.2.2 增温和氮素添加对各物种绿叶期的氮素浓度
8.2.3 增温和氮素添加对各物种枯叶期的氮素浓度
8.2.4 增温和氮素添加对各物种氮素回收效率
8.2.5 氮素回收效率与植物氮浓度的关系
8.3 讨论
8.3.1 绿叶期氮浓度
8.3.2 枯叶期氮浓度
8.3.3 氮素回收效率
8.4 小结
9 结论与展望
9.1 主要结论
9.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：3779613
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
插图和附表清单
1 引言
1.1 研究背景
1.2 气候变暖对草地生态系统的影响
1.2.1 气候变暖对植物群落和物种的影响
1.2.2 气候变暖对生物多样性的影响
1.2.3 气候变暖对植物初级生产力的影响
1.2.4 气候变暖对植物物候的影响
1.2.5 气候变暖对植物氮素利用的影响
1.2.6 气候变暖对植物种子雨的影响
1.3 氮素添加对草地生态系统的影响
1.3.1 氮素添加对植物群落的影响
1.3.2 氮素添加对净初级生产力的影响
1.3.3 氮素添加对植物物候的影响
1.3.4 氮素添加对植物养分回收的影响
1.4 本研究目的与意义
1.4.1 研究立题依据
1.4.2 研究目的与意义
2 研究区概况、试验设计和方法
2.1 研究区概况
2.1.1 地理概况
2.1.2 草场植被概况
2.1.3 气候特征
2.1.4 土壤状况
2.2 试验设计
2.3 试验方法
2.3.1 本底调查
2.3.2 气象数据收集
2.3.3 土壤温度和湿度
2.3.4 植物群落物种组成
2.3.5 植物物候观察
2.3.6 地上净初级生产力
2.3.7 地下净初级生产力
2.3.8 种子雨收集和鉴定
2.3.9 植物样品的采集和化学分析
2.4 数据统计分析
2.4.1 试验样地植物功能群的划分
2.4.2 生物多样性的计算
2.4.3 氮素回收效率计算
2.4.4 生殖物候计算方法
2.4.5 种子雨数据统计方法
3 增温和氮素添加对土壤温度和湿度的影响
3.1 材料和方法
3.2 结果分析
3.2.1 土壤温度的日变化
3.2.2 土壤温度的季节变化
3.2.3 土壤温度的年变化
3.2.4 土壤湿度的日变化
3.2.5 土壤湿度的季节变化
3.2.6 土壤湿度的年变化
3.3 讨论
3.4 小结
4 植物群落多样性和盖度对增温和氮素添加的响应
4.1 材料和方法
4.2 结果分析
4.2.1 增温和氮素添加对植物群落物种数的影响
4.2.2 增温和氮素添加对植物群落多样性指数的影响
4.2.3 增温和氮素添加对植物群落盖度的影响
4.3 讨论
4.3.1 增温对群落多样性的影响
4.3.2 氮素添加对群落多样性的影响
4.3.3 增温和氮素添加对群落盖度的影响
4.4 小结
5 增温和氮素添加对荒漠草原主要植物生殖物候的影响
5.1 材料和方法
5.2 结果分析
5.2.1 增温和氮素添加对植物现蕾时间的影响
5.2.2 增温和氮素添加对植物开花时间的影响
5.2.3 增温和氮素添加对植物结实时间的影响
5.2.4 增温和氮素添加对植物生殖生长持续时间的影响
5.3 讨论
5.4 小结
6 净初级生产力对增温和氮素添加的响应
6.1 材料和方法
6.2 结果分析
6.2.1 增温和氮素添加对个体物种的地上净初级生产力的影响
6.2.2 增温和氮素添加对不同功能群地上净初级生产力的影响
6.2.3 增温和氮素添加对植物群落地上净初级生产力的影响
6.2.4 增温和氮素添加对地下净初级生产力的影响
6.3 讨论
6.3.1 增温对净初级生产力的影响
6.3.2 氮素添加对净初级生产力的影响
6.4 小结
7 增温和氮素添加对荒漠草原植物群落种子雨的影响
7.1 材料和方法
7.2 结果分析
7.2.1 群落种子雨数量和物种组成
7.2.2 增温和氮素添加对种子雨密度的影响
7.2.3 增温和氮素添加对种子雨多样性的影响
7.2.4 增温和氮素添加对种子雨与植被相似性的影响
7.3 讨论
7.4 小结
8 增温和氮素添加对荒漠草原优势植物氮素回收效率的影响
8.1 材料和方法
8.2 结果与分析
8.2.1 气候条件和土壤温度
8.2.2 增温和氮素添加对各物种绿叶期的氮素浓度
8.2.3 增温和氮素添加对各物种枯叶期的氮素浓度
8.2.4 增温和氮素添加对各物种氮素回收效率
8.2.5 氮素回收效率与植物氮浓度的关系
8.3 讨论
8.3.1 绿叶期氮浓度
8.3.2 枯叶期氮浓度
8.3.3 氮素回收效率
8.4 小结
9 结论与展望
9.1 主要结论
9.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：3779613
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