【摘要】：為探究內(nèi)蒙古溫帶草原物種多樣性、生物量及其分配與地下生產(chǎn)力的分布規(guī)律及其對環(huán)境因子的響應(yīng)，本研究沿生境水熱梯度變化，在內(nèi)蒙古草原采用樣帶法布設(shè)33個(gè)樣地，利用鉆土芯法采集地下生物量，并通過內(nèi)生長法回收了27個(gè)樣地的地下生產(chǎn)力數(shù)據(jù)；同時(shí)通過采集土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室分析獲取土壤環(huán)境因子數(shù)據(jù)，并利用多年氣象因子序列數(shù)據(jù)和GIS技術(shù)插值提取各樣地的氣候指標(biāo)信息；經(jīng)線性回歸分析，探討了物種多樣性與生物量，生物量、地下/地上生物量比、地下生產(chǎn)力與氣候和土壤因子間關(guān)系。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步建立起結(jié)構(gòu)方程模型，以闡明環(huán)境因子對草原物種多樣性、生物量與地下生產(chǎn)力分布規(guī)律的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)。研究結(jié)果如下： （1）物種多樣性指數(shù)與地上生物量總體上呈單峰模型。對于草甸草原，地上生物量與多樣性指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；對于典型草原，地上生物量與多樣性指數(shù)無顯著關(guān)系，而由大針茅和羊草為優(yōu)勢種的典型草原，地上生物量與多樣性指數(shù)呈單峰關(guān)系；對于荒漠草原，地上生物量與多樣性指數(shù)呈顯著正相關(guān)，其中內(nèi)蒙古草原降水量與物種組成對物種多樣性起著重要作用。 （2）內(nèi)蒙古草原的地上生物量、地下生物量和總生物量均隨著草甸草原-典型草原-荒漠草原的順序遞減，且具有顯著差異。但三種草原類型的地下/地上生物量比差異并不顯著。 （3）草原地下生物量沿土壤深度梯度呈倒金字塔形分布。0-10cm土層地下生物量與pH呈顯著負(fù)相關(guān)，隨全氮和有機(jī)碳含量增加呈先增加后略微下降趨勢。10-30cm土層pH與地下生物量顯著負(fù)相關(guān)，30-40cm全氮含量再次顯著降低，從而限制了地下生物量生長。40-50cm土層生物量與土壤環(huán)境未見顯著相關(guān)。 （4）草原地上生物量與地下生物量與年均溫呈顯著負(fù)相關(guān)，與年均降水量呈顯著正響應(yīng)，與土壤有機(jī)碳和全氮含量呈顯著正相關(guān)，與土壤pH值呈顯著負(fù)響應(yīng)。地下/地上生物量比對氣候和土壤等環(huán)境因子響應(yīng)均不顯著。 （5）內(nèi)蒙古草原的平均地下生產(chǎn)力為269.1g·m~(-2)·a~(-1)。地下生產(chǎn)力對年均降水量呈顯著正響應(yīng)，對年均溫和土壤pH值呈顯著負(fù)響應(yīng)。 （6）氣候因子對土壤因子具有顯著影響。土壤因子間也具有不同程度的聯(lián)系。土壤因子所產(chǎn)生的效應(yīng)在一定程度上反映的是氣候的間接效應(yīng)。氣候因子尤其是年降水量的梯度變化，是導(dǎo)致草原生物量和生產(chǎn)力差異的最主要原因。 由于內(nèi)蒙古草原地區(qū)各部分群落組成差異大，環(huán)境因子間組合狀況復(fù)雜，氣候和土壤等環(huán)境因子對地下/地上生物量比的解釋作用有限。進(jìn)一步的深入研究應(yīng)著重于厘清各環(huán)境因子影響生物量及其分配和生產(chǎn)力的機(jī)制方面。
【學(xué)位授予單位】：北京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：S812

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2712787