氮(N)和磷(P)是植物生長(zhǎng)所必須的基本營(yíng)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(jì)量學(xué)特征,它們是植物對(duì)所處環(huán)境長(zhǎng)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(jì)量特征的主要驅(qū)動(dòng)力仍不明確。青藏高原具有獨(dú)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(duì)氣候變化的響應(yīng)更為敏感。在大尺度水平上對(duì)青藏高原進(jìn)行生態(tài)化學(xué)計(jì)量學(xué)研究對(duì)于理解營(yíng)養(yǎng)相互作用和營(yíng)養(yǎng)循環(huán)之間的各種聯(lián)系是非常有價(jià)值的。本文以位于青藏高原地區(qū)、南北跨越8個(gè)緯度,東西跨越12個(gè)經(jīng)度(31.03-38.84N,89.61-101.51E)的65個(gè)草地群落為研究對(duì)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(duì)群落葉化學(xué)計(jì)量特征的線性關(guān)系;最后,對(duì)群落葉化學(xué)計(jì)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(duì)葉化學(xué)計(jì)量特征可能存在的非線性關(guān)系以及環(huán)境因子的相對(duì)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(qiáng)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(yíng)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(qiáng)、土壤營(yíng)養(yǎng)匱乏的高海拔地區(qū)。3.土壤全N含量對(duì)群落葉N含量沒有明顯的關(guān)系,而土壤全P含量對(duì)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(duì)土壤中對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)特征的響應(yīng)方式有所不同。4.氣候因子對(duì)群落葉N、P含量和N:P三者有顯著的影響,同時(shí)相比葉N元素,P元素更易對(duì)環(huán)境的變化做出響應(yīng)。本文推測(cè)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(gè)限制群落葉N、P含量的環(huán)境因子;而在部分地區(qū),過強(qiáng)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(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)有差異,且環(huán)境因子對(duì)群落水平葉片N的影響多是非線性的,而對(duì)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(duì)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(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)仍有較強(qiáng)的規(guī)律性;而這里的物種對(duì)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(jí)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(shí)驗(yàn)野外調(diào)查實(shí)驗(yàn)開展于青藏高原地區(qū)，沿公路行進(jìn)，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(diǎn)的地理分布見圖 2-2。采樣時(shí)間集中于 2016 年青藏高原地區(qū)植物生長(zhǎng)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(gè)樣點(diǎn)為草甸，19 個(gè)樣點(diǎn)為草原。其中，草甸的優(yōu)勢(shì)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(shì)種主要為禾本科（Gramineae）和莎草科（Cyperaceae）。采樣時(shí)，應(yīng)選取對(duì)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(jì)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(jī)取 3株個(gè)體測(cè)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(jìn)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(gè)樣地取 4 個(gè)土層深度，分別為 0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm，然后將每個(gè)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(jì)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(huì)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(jì)量特征相關(guān)分析及顯著性檢驗(yàn)CWM-NLeafCWM-PLeafN:PCommunityCWM-NLeaf1 0.60***0.01CWM-PLeaf1 -0.69***N:PCommunity1其中其中 p < 0.001 標(biāo)記 ‘***’； p < 0.01 標(biāo)記‘**’ ；p < 0.05 標(biāo)記 ‘*’;p < 0.1 標(biāo)記‘.’；p >0.1 標(biāo)記“ ”

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本文編號(hào)：2810041