受人類活動的影響而造成全球氣候變暖和大氣氮沉降持續(xù)增加,是研究全球變化領(lǐng)域內(nèi)的熱點問題之一。氣候變暖和大氣氮沉降增加對生物多樣性和植物群落結(jié)構(gòu)造成深遠的影響,最終會影響生態(tài)系統(tǒng)功能并反饋于氣候變暖進程中。荒漠草原是內(nèi)蒙古草地的重要組成部分,它在生物多樣性保育和草地畜牧業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的維持方面具有重要作用。然而,在全球變化背景下,人們對荒漠草原植物群落組成和功能的理解和認(rèn)識依然缺乏,有關(guān)研究鮮見報道。 本研究以內(nèi)蒙古短花針茅(Stipa breviflora)荒漠草原為研究對象,于2006-2010年,在自然條件下進行增溫和氮素添加交互控制模擬試驗,試驗采用2×2因素完全隨機區(qū)組的裂區(qū)設(shè)計,研究了增溫與氮素添加對荒漠草原植物群落結(jié)構(gòu)、植物物候、種子雨和氮回收效率的影響,探討了短花針茅荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能對全球氣候變化的響應(yīng)機制。主要研究結(jié)論如下： (1)增溫處理使土壤表層(0cm)、10cm、20cm和30cm處的土壤溫度分別增加了1.34℃C、0.87℃C、0.87℃C和0.76℃(P<0.01)。增溫和氮素添加互作使各層土壤溫度分別增加了1.22℃、0.80℃、0.78℃和0...

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖和附表清單
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 氣候變暖對草地生態(tài)系統(tǒng)的影響
        1.2.1 氣候變暖對植物群落和物種的影響
        1.2.2 氣候變暖對生物多樣性的影響
        1.2.3 氣候變暖對植物初級生產(chǎn)力的影響
        1.2.4 氣候變暖對植物物候的影響
        1.2.5 氣候變暖對植物氮素利用的影響
        1.2.6 氣候變暖對植物種子雨的影響
    1.3 氮素添加對草地生態(tài)系統(tǒng)的影響
        1.3.1 氮素添加對植物群落的影響
        1.3.2 氮素添加對凈初級生產(chǎn)力的影響
        1.3.3 氮素添加對植物物候的影響
        1.3.4 氮素添加對植物養(yǎng)分回收的影響
    1.4 本研究目的與意義
        1.4.1 研究立題依據(jù)
        1.4.2 研究目的與意義
2 研究區(qū)概況、試驗設(shè)計和方法
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 地理概況
        2.1.2 草場植被概況
        2.1.3 氣候特征
        2.1.4 土壤狀況
    2.2 試驗設(shè)計
    2.3 試驗方法
        2.3.1 本底調(diào)查
        2.3.2 氣象數(shù)據(jù)收集
        2.3.3 土壤溫度和濕度
        2.3.4 植物群落物種組成
        2.3.5 植物物候觀察
        2.3.6 地上凈初級生產(chǎn)力
        2.3.7 地下凈初級生產(chǎn)力
        2.3.8 種子雨收集和鑒定
        2.3.9 植物樣品的采集和化學(xué)分析
    2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
        2.4.1 試驗樣地植物功能群的劃分
        2.4.2 生物多樣性的計算
        2.4.3 氮素回收效率計算
        2.4.4 生殖物候計算方法
        2.4.5 種子雨數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法
3 增溫和氮素添加對土壤溫度和濕度的影響
    3.1 材料和方法
    3.2 結(jié)果分析
        3.2.1 土壤溫度的日變化
        3.2.2 土壤溫度的季節(jié)變化
        3.2.3 土壤溫度的年變化
        3.2.4 土壤濕度的日變化
        3.2.5 土壤濕度的季節(jié)變化
        3.2.6 土壤濕度的年變化
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
4 植物群落多樣性和蓋度對增溫和氮素添加的響應(yīng)
    4.1 材料和方法
    4.2 結(jié)果分析
        4.2.1 增溫和氮素添加對植物群落物種數(shù)的影響
        4.2.2 增溫和氮素添加對植物群落多樣性指數(shù)的影響
        4.2.3 增溫和氮素添加對植物群落蓋度的影響
    4.3 討論
        4.3.1 增溫對群落多樣性的影響
        4.3.2 氮素添加對群落多樣性的影響
        4.3.3 增溫和氮素添加對群落蓋度的影響
    4.4 小結(jié)
5 增溫和氮素添加對荒漠草原主要植物生殖物候的影響
    5.1 材料和方法
    5.2 結(jié)果分析
        5.2.1 增溫和氮素添加對植物現(xiàn)蕾時間的影響
        5.2.2 增溫和氮素添加對植物開花時間的影響
        5.2.3 增溫和氮素添加對植物結(jié)實時間的影響
        5.2.4 增溫和氮素添加對植物生殖生長持續(xù)時間的影響
    5.3 討論
    5.4 小結(jié)
6 凈初級生產(chǎn)力對增溫和氮素添加的響應(yīng)
    6.1 材料和方法
    6.2 結(jié)果分析
        6.2.1 增溫和氮素添加對個體物種的地上凈初級生產(chǎn)力的影響
        6.2.2 增溫和氮素添加對不同功能群地上凈初級生產(chǎn)力的影響
        6.2.3 增溫和氮素添加對植物群落地上凈初級生產(chǎn)力的影響
        6.2.4 增溫和氮素添加對地下凈初級生產(chǎn)力的影響
    6.3 討論
        6.3.1 增溫對凈初級生產(chǎn)力的影響
        6.3.2 氮素添加對凈初級生產(chǎn)力的影響
    6.4 小結(jié)
7 增溫和氮素添加對荒漠草原植物群落種子雨的影響
    7.1 材料和方法
    7.2 結(jié)果分析
        7.2.1 群落種子雨數(shù)量和物種組成
        7.2.2 增溫和氮素添加對種子雨密度的影響
        7.2.3 增溫和氮素添加對種子雨多樣性的影響
        7.2.4 增溫和氮素添加對種子雨與植被相似性的影響
    7.3 討論
    7.4 小結(jié)
8 增溫和氮素添加對荒漠草原優(yōu)勢植物氮素回收效率的影響
    8.1 材料和方法
    8.2 結(jié)果與分析
        8.2.1 氣候條件和土壤溫度
        8.2.2 增溫和氮素添加對各物種綠葉期的氮素濃度
        8.2.3 增溫和氮素添加對各物種枯葉期的氮素濃度
        8.2.4 增溫和氮素添加對各物種氮素回收效率
        8.2.5 氮素回收效率與植物氮濃度的關(guān)系
    8.3 討論
        8.3.1 綠葉期氮濃度
        8.3.2 枯葉期氮濃度
        8.3.3 氮素回收效率
    8.4 小結(jié)
9 結(jié)論與展望
    9.1 主要結(jié)論
    9.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：3779613