全球氣候環(huán)境變化對(duì)陸地植物生態(tài)系統(tǒng)的影響愈來(lái)愈多的受到人們的關(guān)注。其中植物物候?qū)夂颦h(huán)境變化的響應(yīng)是當(dāng)今生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。植物物候及其發(fā)生的變化是多個(gè)環(huán)境因子綜合影響的結(jié)果。群落中植物之間物候上的差異對(duì)群落的構(gòu)建有重要的作用。氮素是陸地生態(tài)系統(tǒng)植物生長(zhǎng)的主要限制性因子,但是在全球變化背景下氮素輸入陸地生態(tài)系統(tǒng)的方式和數(shù)量都發(fā)生了變化,這引起了氮素在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的富集。草地生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)草地植物群落影響的研究大多集中在群落生產(chǎn)力和多樣性以及群落結(jié)構(gòu)的變化等方面。近年來(lái)的研究表明,草地群落中氮素的增加會(huì)引起植物物候的變化,尤其是植物花期物候的變化。由于全球環(huán)境變化對(duì)草地植物群落的影響日益明顯,有關(guān)草地植物物候的研究受到了廣泛的關(guān)注。但大多數(shù)草地植物物候的研究集中在低海拔地區(qū)進(jìn)行,而在海拔高、氣候寒冷、生態(tài)系統(tǒng)敏感和脆弱的青藏高原高寒草甸開(kāi)展的研究較少。高寒草甸植物群落通常被短暫的生長(zhǎng)季節(jié)和嚴(yán)酷的自然環(huán)境所限制,這使得高寒草甸植物更容易受到環(huán)境變化的影響。本研究以青藏高原東緣蘭州大學(xué)高寒草甸與濕地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站—瑪曲縣(阿孜)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的天然草甸為研究對(duì)象。我們?cè)O(shè)置了三個(gè)氮素添加梯度(對(duì)照處理CK、低氮添加處理LN,高氮添加處理HN),從2009年到2011年,進(jìn)行了為期三年的氮素添加實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)不同氮素添加處理下的植物群落物候的定點(diǎn)定時(shí)觀測(cè)以及對(duì)群落中常見(jiàn)組分種功能性狀的測(cè)定,研究了氮素添加對(duì)青藏高原東緣高寒草甸植物群落花期物候、植物性狀和植物群落結(jié)構(gòu)的影響。我們得出了如下的結(jié)果： 1.我們?cè)谘芯繀^(qū)的自然對(duì)照群落中,2009年觀測(cè)到58個(gè)物種開(kāi)花,2010年觀測(cè)到51個(gè)物種開(kāi)花,2011年觀測(cè)到55個(gè)物種開(kāi)花。2009,2010,2011年群落中物種的開(kāi)花序列分布表明,高寒草甸植物群落中物種的花期物候從每年的4月下旬開(kāi)始至9月下旬結(jié)束,群落中各物種的始花時(shí)間、開(kāi)花峰值期及花期持續(xù)期不同； 2.高寒草甸植物群落中不同氮素添加處理下植物的始花時(shí)間(first flowering date FFD)和開(kāi)花持續(xù)時(shí)間(flowering duration date, FDD)成負(fù)相關(guān)。不同氮素添加處理之間群落的始花期和開(kāi)花持續(xù)期之間沒(méi)有差異,氮素添加對(duì)群落中物種的始花時(shí)間和開(kāi)花持續(xù)期的負(fù)相關(guān)關(guān)系沒(méi)有影響； 3.2010年群落中38個(gè)常見(jiàn)組分種,2011年34個(gè)常見(jiàn)組分種的始花期對(duì)氮素添加的響應(yīng)顯示,禾草類植物和雙子葉雜草類植物對(duì)氮素添加的響應(yīng)不同,禾草類植物的始花期推遲,而大多數(shù)雙子葉植物的始花期提前。氮素添加處理中,這些常見(jiàn)組分種在科間的始花期變化表現(xiàn)為豆科始花期無(wú)變化；禾本科、莎草科、菊科的始花期推遲；毛莨科、龍膽科、玄參科的始花期提前； 4.高寒草甸植物群落中常見(jiàn)組分種的始花期和繁殖分配對(duì)氮素添加的響應(yīng)顯示,始花期和繁殖分配對(duì)氮添加的響應(yīng),不論是從響應(yīng)方向上還是響應(yīng)程度上都不同。禾草類物種的始花期推遲,繁殖分配下降,而大多數(shù)雙子葉雜草始花期提前,繁殖分配增加； 5.高寒草甸植物群落中主要組分種的始花期和繁殖分配對(duì)氮素添加的響應(yīng)變化顯示,始花期提前的物種繁殖分配趨向于增大,始花期推遲的物種繁殖分配趨向于減小,氮素添加后群落中植物的始花期變化和繁殖分配變化之間成顯著的正相關(guān)； 6.群落中植物的花期植株高度和莖分配與開(kāi)花峰值期在不同的氮素添加處理中成正相關(guān)；葉分配與開(kāi)花峰值期成負(fù)相關(guān)。在氮素處理中開(kāi)花峰值期和花期植株高度、莖分配,葉分配的相關(guān)程度增加； 7.通過(guò)非度量多維尺度分析(NMDS)排序顯示,對(duì)照、低氮和高氮群落之間的相似性逐漸降低,隨著氮素添加量的增加,群落花期物候和群落物種組成的變化越劇烈。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：S812
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1 植物群落物種共存理論
        1.1 群落物種共存理論概述
        1.2 生態(tài)位與物種共存
        1.3 植物性狀與物種共存
    2 氮素添加對(duì)植物群落的影響
        2.1 氮素進(jìn)入陸地生態(tài)系統(tǒng)的方式
        2.2 植物群落對(duì)氮素添加的響應(yīng)
    3 物候研究的生態(tài)學(xué)意義
        3.1 物候概述
        3.2 氣候變化背景下植物物候的研究
        3.3 植物物候?qū)Νh(huán)境變化的響應(yīng)
            3.3.1 影響植物物候的因素
                3.3.1.1 非生物因素對(duì)植物物候的影響
                3.3.1.2 生物因素對(duì)植物物候的影響
            3.3.2 植物物候?qū)Σ煌h(huán)境因子變化的響應(yīng)
                3.3.2.1 植物物候?qū)囟壬叩捻憫?yīng)
                3.3.2.2 植物物候?qū)邓捻憫?yīng)
2）濃度升高的響應(yīng)'>                3.3.2.3 植物物候?qū)Υ髿舛趸迹–O₂）濃度升高的響應(yīng)
                3.3.2.4 植物物候?qū)﹃懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)氮素富集的響應(yīng)
        3.4 草地群落物候研究目的的意義
第二章 材料與方法
    1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        1.1 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)概況
        1.2 樣區(qū)布置
    2 物候觀測(cè)以及植物個(gè)體和群落特性的測(cè)定
    2.1 物候觀測(cè)
        2.2 植物個(gè)體性狀的測(cè)定
        2.3 群落結(jié)構(gòu)調(diào)查
    3 數(shù)據(jù)分析
        3.1 植物花期的計(jì)算方法
        3.2 物種始花期對(duì)氮素添加的響應(yīng)
        3.3 物種生物量分配對(duì)氮素添加的響應(yīng)
        3.4 氮素添加對(duì)群落多樣性和群落性狀的影響
第三章 結(jié)果與分析
    3.1 青藏高原東緣高寒草甸植物群落種間花期分布
    3.2 開(kāi)花時(shí)間與開(kāi)花持續(xù)時(shí)間的關(guān)系
    3.3 氮素添加對(duì)主要組分種始花期和植株高度的影響
    3.4 氮素添加對(duì)主要組分種始花期和繁殖分配的影響
    3.5 花期物候和植物功能性狀對(duì)氮素添加的響應(yīng)
        3.5.1 開(kāi)花峰值期與植株高度
        3.5.2 開(kāi)花峰值期與莖分配
        3.5.3 開(kāi)花峰值期與葉分配
        3.5.4 繁殖分配和始花期對(duì)氮素添加響應(yīng)的關(guān)系
    3.6 氮素添加對(duì)群落性狀和群落結(jié)構(gòu)的影響
        3.6.1 氮素添加對(duì)群落高度和比葉面積（SLA）的影響
        3.6.2 氮素添加對(duì)物種多樣性的影響
        3.6.3 氮素添加對(duì)不同功能群生物量的影響
        3.6.4 氮素添加對(duì)群落花期物候和群落結(jié)構(gòu)的影響
第四章 討論
    4.1 高寒草甸植物群落種間花期物候分布
    4.2 氮素添加對(duì)植物始花期和花期植株高度的影響
    4.3 氮素添加對(duì)植物始花期和繁殖分配的影響
    4.4 始花期和繁殖分配對(duì)氮素添加響應(yīng)變化的關(guān)系
    4.5 花期物候和植物功能性狀對(duì)氮素添加的響應(yīng)關(guān)系
    4.6 氮素添加對(duì)群落性狀和群落結(jié)構(gòu)的影響
第五章 結(jié)論
附表
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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