氮(N)和磷(P)是植物生長所必須的基本營養(yǎng)元素,它們的循環(huán)限制著生態(tài)系統(tǒng)中的大多數(shù)過程。植物葉片的N、P含量及其比例關(guān)系是重要的生態(tài)化學(xué)計量學(xué)特征,它們是植物對所處環(huán)境長期適應(yīng)的結(jié)果,但是在生物地理學(xué)尺度上,植物葉化學(xué)計量特征的主要驅(qū)動力仍不明確。青藏高原具有獨特的陸地生態(tài)系統(tǒng)類型,其植物群落的生物化學(xué)過程對氣候變化的響應(yīng)更為敏感。在大尺度水平上對青藏高原進行生態(tài)化學(xué)計量學(xué)研究對于理解營養(yǎng)相互作用和營養(yǎng)循環(huán)之間的各種聯(lián)系是非常有價值的。本文以位于青藏高原地區(qū)、南北跨越8個緯度,東西跨越12個經(jīng)度(31.03-38.84N,89.61-101.51E)的65個草地群落為研究對象,分析了群落水平葉N、P及N:P的分布范圍以及它們之間的相關(guān)性;隨后分析了環(huán)境因子對群落葉化學(xué)計量特征的線性關(guān)系;最后,對群落葉化學(xué)計量特征構(gòu)建了多因子的廣義加性模型,探索環(huán)境因子對葉化學(xué)計量特征可能存在的非線性關(guān)系以及環(huán)境因子的相對重要性。本文得到以下結(jié)論:1.在群落水平上葉N含量最穩(wěn)定,葉P含量具有更大的變異程度,并且他們之間存在很強的正相關(guān)關(guān)系。N:P的變化主要是由P元素的變化引起的。2.青藏高原主要草地群落的營養(yǎng)限制類型多為N限制,P限制和N、P共同限制的區(qū)域多分布在氣溫低、日照強、土壤營養(yǎng)匱乏的高海拔地區(qū)。3.土壤全N含量對群落葉N含量沒有明顯的關(guān)系,而土壤全P含量對群落葉P含量有極顯著的正相關(guān)關(guān)系,這表明葉N和P含量對土壤中對應(yīng)營養(yǎng)特征的響應(yīng)方式有所不同。4.氣候因子對群落葉N、P含量和N:P三者有顯著的影響,同時相比葉N元素,P元素更易對環(huán)境的變化做出響應(yīng)。本文推測溫度是通過影響群落建植土壤的物理特性和微生物活性來改變?nèi)郝淙~N、P特征的;降水可能是一個限制群落葉N、P含量的環(huán)境因子;而在部分地區(qū),過強的日照也成了限制群落葉N、P含量的因子。5.所構(gòu)建的最優(yōu)多因子廣義加性模型表明群落水平葉N、P含量對環(huán)境因子的響應(yīng)有差異,且環(huán)境因子對群落水平葉片N的影響多是非線性的,而對P含量影響則呈線性。這暗示了青藏高原主要草地群落中的物種對于P元素的獲取和分配策略存在較大的一致性,因此在群落水平上葉P含量對環(huán)境因子的響應(yīng)仍有較強的規(guī)律性;而這里的物種對于N元素的獲取和分配策略存在較大的種間差異,因此在群落水平上所呈現(xiàn)的規(guī)律性較弱。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S812
【部分圖文】：

圖 2-1 技術(shù)路線圖2.2 研究方法2.2.1 開展野外群落調(diào)查實驗野外調(diào)查實驗開展于青藏高原地區(qū)，沿公路行進，選取未受較大干擾的天然草地采樣。采樣途經(jīng)青海省果洛州、玉樹州，西藏自治區(qū)那曲地區(qū)，四川省甘孜州、阿壩州以及甘肅省甘南藏族自治州（31.03-38.84N,89.61-101.51E），采樣點的地理分布見圖 2-2。采樣時間集中于 2016 年青藏高原地區(qū)植物生長旺季，始于 7月28日，至9月9日為止。所調(diào)查的草地類型涉及草原（Steppe）和草甸（Meadow），其中有 46 個樣點為草甸，19 個樣點為草原。其中，草甸的優(yōu)勢種主要為禾本科（Gramineae）、莎草科（Cyperaceae）、菊科（Compositae）和豆科（Leguminosae），草原的優(yōu)勢種主要為禾本科（Gramineae）和莎草科（Cyperaceae）。采樣時，應(yīng)選取對該區(qū)域植被具有代表性的天然草地，應(yīng)盡量避免選擇靠

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 青藏高原主要草地群落葉氮磷化學(xué)計量特征的環(huán)境響應(yīng)（種）、總蓋度及各物種蓋度（%）、各物種多度（株），以及每種物種隨機取 3株個體測量高度（cm），隨后將樣方中的所有植株的地上部分齊地剪下，按物種分裝信封，稱取植物鮮重（g），并做初步烘干處理以便在行程中保存。在去除樣方的地上部分后，進行土壤樣品的采集。我們以內(nèi)徑 4cm 的容重專用環(huán)刀取樣。每個樣地取 4 個土層深度，分別為 0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm，然后將每個樣地 0-10cm、10-20cm 深度的土樣混合，將 20-30cm、30-50cm 的土樣混合，裝入布袋保存。

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 青藏高原主要草地群落葉氮磷化學(xué)計量特征的環(huán)境響應(yīng)顯著。這說明群落水平的 N 元素的增減往往相應(yīng)的會伴隨著 P 元素的變化，而群落水平葉片的 N:P 主要是由 P 元素的變化決定的。表 3-2 群落葉化學(xué)計量特征相關(guān)分析及顯著性檢驗CWM-NLeafCWM-PLeafN:PCommunityCWM-NLeaf1 0.60***0.01CWM-PLeaf1 -0.69***N:PCommunity1其中其中 p < 0.001 標記 ‘***’； p < 0.01 標記‘**’ ；p < 0.05 標記 ‘*’;p < 0.1 標記‘.’；p >0.1 標記“ ”

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本文編號：2810041