本文關鍵詞：呼倫湖岸植被的演替和分布規(guī)律對氣候變化的響應，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中央民族大學》 2015年

呼倫湖岸植被的演替和分布規(guī)律對氣候變化的響應

馬帥  

【摘要】：濕地生態(tài)系統(tǒng)具有極高的多樣性,兼具水陸兩種生態(tài)系統(tǒng)的特點,卻不僅僅是生態(tài)的過渡帶。濕地生態(tài)系統(tǒng)具有著重要的生態(tài)系統(tǒng)服務價值,由于濕地生態(tài)系統(tǒng)的特殊性,在種群、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈水平上發(fā)揮著重大的作用。同時濕地生態(tài)系統(tǒng)還具有非常高的研究價值,目前我國的濕地與世界其他國家一樣,面臨著濕地萎縮所造成的經(jīng)濟和環(huán)境方面的雙重損失。從1978-2008年我國濕地總體減少了33%,而氣候變化和人類活動是主要的驅(qū)動力。濕地的減少其實是地貌和植被的變遷史,地貌和植被的變遷史是生態(tài)系統(tǒng)保護的一個重要的組成部分,本文利用大樣地法并結合現(xiàn)在的統(tǒng)計分析技術,充分的了解濕地植被的物種組成、結構及演替規(guī)律和分布格局,并深層次闡述其中的機理,對于我國濕地生態(tài)系統(tǒng)多樣性保護具有一定的參考價值。1)呼倫湖退水湖岸植被演替的規(guī)律與多樣性分析2012年8月中旬對退水湖岸的植被進行了調(diào)查,利用空間代替時間的方法探討15年來樣地植被演替的序列。通過雙向指示種法(TWINSPAN)在5級分類水平上將所調(diào)查的70個樣方分為6組。利用去趨勢對應分析(DCA)對樣方排序得到植被的演替序列為：藜科先鋒群落(演替前期)→蘆葦群落(演替中期)→羊草群落(演替后期)。比較各演替階段物種多樣性及組成,我們發(fā)現(xiàn)：演替后期的群落的物種豐富度和多樣性明顯高于演替前期和中期,物種均勻性則表現(xiàn)為演替前期明顯高于演替中期及后期；隨演替進展,多年生植物在群落中比例逐漸增加；氣候變化造成的退水是植被演替的驅(qū)動力,植被演替符合單元頂級學說。2)呼倫湖退水湖岸植被空間分布對土壤因子的響應以2012年夏季調(diào)查的數(shù)據(jù)為基礎,于2013年8月對呼倫湖南岸植被進行樣方調(diào)查和土樣采集。通過進行ward聚類和CCA分析,并對照樣方坐標分布圖之后發(fā)現(xiàn)呼倫湖退水湖岸植被以湖水為平行線呈帶狀分布,最外圍為G5和G1,建群種為克氏針茅(Stipa capillata)和羊草(Leymus chinensis),中間位置為G2和G3,優(yōu)勢種為寸草苔(Carex duriuscula)和蘆葦(Phragmites australis),靠近湖邊為G4,優(yōu)勢種為一些藜科植物。CCA分析的結果發(fā)現(xiàn)土壤含水量、土壤有機質(zhì)、土壤全氮、土壤電導率、土壤pH五個環(huán)境因子對植被的分布解釋約為65.37%。土壤環(huán)境因子通常呈帶狀有規(guī)律的進行分布,而植物對于環(huán)境因子的分度具有高度的敏感性。羊草(G1)和克氏針茅(G5)分布于湖水遠端,而分布的主要原因則是在土壤含水量較低的情況下這兩種植物的高競爭力,同時土壤含鹽量又使這兩個組分布區(qū)有所區(qū)別。G2、G3分布于離湖水中距離的區(qū)域,土壤含水量適中,區(qū)別這兩個組的主要環(huán)境因子是寸草苔對鹽分的耐受能力強于蘆葦。G4分布于最接近湖邊的位置,阻止其他植物進入的關鍵因素是湖水蒸發(fā)導致的極高的土壤含鹽量�？傊h(huán)境因子尤其是水鹽的不同導致了植被的帶狀分布,植物是水鹽等環(huán)境因子重要的指示劑。3)呼倫湖岸植被對湖面擴張的響應在呼倫湖地區(qū)連續(xù)兩年降水量增加30%以上、湖水擴張的背景下于2014年6月和8月對呼倫湖南岸植被進行植物調(diào)查和土壤采樣分析。通過ward聚類和CCA分析之后發(fā)現(xiàn)降水量增加和湖面擴張顯著的影響了湖岸的生境。降水量的提高對靠近湖邊的區(qū)域整體土壤含水量有一定的提高,特別是湖邊的區(qū)域尤為明顯,但是對遠離湖邊的克氏針茅分布區(qū)域(G5)影響較小。同時湖面的擴張又使靠近湖邊的地區(qū)土壤鹽分繼續(xù)上升。湖水上漲造成了植被分布的變化,G4(藜科植物為主)因為接近湖邊被水淹沒而死亡,G3區(qū)域(優(yōu)勢種原為寸草苔)因為湖水的浸沒導致優(yōu)勢種由寸草苔變?yōu)樘J葦和扁稈蔗草更耐水淹的植物,同時G3區(qū)域的含鹽量在持續(xù)上升,而由于浸水的環(huán)境使得蘆葦可以適應G3的環(huán)境。G2(優(yōu)勢種為蘆葦)區(qū)域由于土壤含鹽量持續(xù)上漲但是未被水淹沒,優(yōu)勢種未來很可能由蘆葦變?yōu)榇绮萏Α?)呼倫湖優(yōu)勢種土壤呼吸特征對湖面擴張的響應2014年6月和8月利用LI-6400便攜式光合儀及LI-6400-09(土壤呼吸室),對內(nèi)蒙古呼倫湖濕地上分別以克氏針茅、羊草、蘆葦、寸草苔為優(yōu)勢種的四種草地進行樣方調(diào)查和土壤呼吸進行測量�？耸厢樏�、羊草和寸草苔在6月和8月土壤呼吸呈單峰曲線,趨勢基本一致,主要是由一天中氣溫的變化導致的,出現(xiàn)峰值的時間不同,是由6月和8月植物光合作用速率不同導致的。蘆葦6月和8月土壤呼吸一天比較平穩(wěn),溫度極小的影響蘆葦土壤呼吸日變化。從6月到8月克氏針茅、羊草和蘆葦土壤呼吸均值呈增加的趨勢,相對于6月土壤呼吸數(shù)值,8月數(shù)值分別增加了62.81%、79.69%和233.69%。蘆葦增加最為明顯,只要是由于生物量增加速度最快導致的,寸草苔2個月份土壤呼吸均值基本一致,主要原因可能是8月湖水上漲導致土壤水分過高抑制了土壤呼吸。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：中央民族大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q948.1
【目錄】：

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本文編號：179034