【摘要】：陸地草地生態(tài)系統(tǒng)的元素積累過程是重要的生態(tài)過程。它主要受到外界環(huán)境因子的調(diào)控,包括氣候因子、土壤因子與植物本身。探究植物群落元素積累過程的格局及其影響因素,能夠推進(jìn)人類對生態(tài)過程的認(rèn)識(shí)與理解。葉片碳氮磷積累的特征與格局為我們提供了一個(gè)研究群落元素積累過程和影響因素的途徑。然而,目前針對分布在極端環(huán)境下的青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究極其匱乏,缺少相關(guān)方面的知識(shí)理論。本研究利用青藏高原高寒草地樣帶(共115個(gè)樣地)在2015年的調(diào)查,對高寒草地葉片群落水平碳氮磷積累特征及其影響因素進(jìn)行了研究。同時(shí),考慮到植物生長過程中各元素的積累是相互影響耦合的,本研究還分析了青藏高寒草地碳氮磷元素積累的比值。本研究結(jié)果表明:1)青藏高寒草地群落水平碳積累速率(The accumulate rate of carbon,CAR)、氮積累速率(The accumulate rate of nitrogen,NAR)和磷積累速率(The accumulate rate of phosphorus,PAR)的算數(shù)平均值分別為0.50 g/day/m~2、0.02 g/day/m~2和0.20×10~(-2) g/day/m~2。通過拐點(diǎn)分析確定了碳和氮磷積累分別存在三個(gè)和兩個(gè)顯著差異的積累模式,通過不同模式下CAR、NAR、PAR分別與氣候因子和土壤因子的相關(guān)性和控制效應(yīng)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)水熱差異是碳氮磷元素積累速率的主要調(diào)控因素。水熱的差異顯著改變了土壤的含水率,同時(shí),水熱同期促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的礦化,顯著提高了土壤中有效元素的含量和增加了土壤養(yǎng)分的可利用性。因此,對于青藏高寒草地碳氮磷積累速率的差異,成因主要?dú)w結(jié)為元素積累的差異與青藏地區(qū)整體氣候格局在空間上具有一致性。2)青藏高寒草地群落水平CAR:NAR:PAR=250:10:1,CAR/NAR、CAR/PAR和NAR/PAR的算數(shù)平均值分別為22.72、281.44和12.39。其中,PAR是草地群落水平碳氮磷元素積累的主要控制因子。由于葉片的元素積累和土壤的元素含量緊密相關(guān),葉片的元素積累主要反應(yīng)了植物對生境土壤條件的適應(yīng)。因此,可能的解釋是對青藏高寒草地生態(tài)系統(tǒng)而言,植物生長相對較大程度受到了土壤磷元素的限制。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S812
【圖文】：

程能夠創(chuàng)建較高層次的生態(tài)學(xué)過程和格局(曾德慧和陳廣生《生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)：從分子到生物圈的元素生物學(xué)》著作的出學(xué)計(jì)量學(xué)理論基本得到完善。目前，生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)理論已經(jīng)接受(Schindler, 2003a；Schindler, 2003b)，生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)理，有差別的生物群系與不同領(lǐng)域的生物學(xué)有機(jī)聯(lián)系在了一起

3.3 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題針對以上研究內(nèi)容，我們提出以下三個(gè)擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題：(1)青藏高原 C、N、P 積累速率是怎樣的？區(qū)域 C、N、P 積累的影響因緯度地帶性？垂直地帶性？還是氣候土壤或者其他什么？區(qū)域 C、N、P 關(guān)鍵因子與控制機(jī)制是否一致？(2) 青藏高原 C、N、P 積累是否存在拐點(diǎn)？拐點(diǎn)是否一致？拐點(diǎn)前后 C、累的機(jī)制是否存在差異？如果是，差異的成因機(jī)制是什么？(3) 青藏高原區(qū)域 C、N、P 積累速率是否存在一定的比值？如果是，比少？此外，C、N、P 積累速率比值是否存在拐點(diǎn)？如果是，不同模式下 C、累速率比值是多少？3.4 技術(shù)路線本研究整體技術(shù)路線如圖 1-3-1：

2.1.1 研究區(qū)地理位置青藏高原(圖 2-1-1)位于中國西南部，北起喀拉-昆侖山脈、東北止于祁連山脈(Wang et al., 2006b；孫建, 2013)、東為橫斷山脈，向南、向西為喜馬拉雅山脈。東西間距長達(dá) 2000 km，南北最寬距離超過 1400 km，主要包括我國青海省與西藏自治區(qū)，各地形區(qū)主要包括羌塘高原、雅魯藏布江谷地、柴達(dá)木盆地和一系列高山山脈。青藏高原約占我國陸地面積的 25%，平均海拔大于 4000 m，地形地貌復(fù)雜，海拔高度變化大，地區(qū)氣溫降雨差異顯著(Yao et al., 2012)；溫度在各季節(jié)間的差異明顯，降水在季節(jié)間極端多變而分配極不均勻，旱季和雨季之間分異明顯，降雨量從北到南、從西到東呈現(xiàn)遞增的趨勢，凍土分布很廣，永久性凍土主要連續(xù)分布在西藏北部和西北部高原(Cheng et al., 2011)，多年凍土面積高達(dá)2.15×106km2(金會(huì)軍等., 2000)。高原上分布著眾多的湖泊(尤其是羌塘盆地)和冰川，亞洲幾條大河均發(fā)源于青藏高原, 如長江、黃河、雅魯藏布江、瀾滄江等(Gaoet al., 2009)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2743897