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《四川农业大学》 2012年
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模拟降水变化和氮沉降增加对高寒草甸主要优势植物物候及群落地上生物量的影响

韩金锋  
【摘要】:在春季萌生期,夏季生长期,秋冬枯萎休眠期三个阶段,通过人工调控降水和氮沉降增加,观测青藏高原高寒草甸主要植物物候和群落地上生物量的变化,探讨未来降水变化及氮沉降增加背景下,高寒草甸主要群落动态和资源利用的潜在变化。模拟降水变化处理包括了对照(A0)、春季不变夏季减少秋冬季增加(A1)、春季减少夏季减少秋冬季增加(A2)、春季增加夏季减少秋冬季不变(A3)和春季减少夏季增加秋冬季减少(A4)5个处理。氮沉降处理设置自然氮沉降(B1-对照)和氮沉降增加(B2)两个水平。通过降水变化和氮沉降增加对主要植物物候及群落地上生物量的影响研究,得出如下结果: 1.模拟降水变化对主要植物物候的影响: 降水春季增加夏季减少秋冬季不变(A3)条件下,矮火绒草、大花嵩草、四川嵩草和鳞叶龙胆的开花持续期均显著延长,幅度在6.6-11.8d之间;但降水春季减少夏季减少秋冬季增加(A2)和降水春季减少夏季增加秋冬季减少(A4)条件下,它们的开花持续期均显著缩短,幅度在4.8-8.2d之间。降水春季减少夏季减少秋冬季增加(A2)和降水春季减少夏季增加秋冬季减少(A4)条件下,矮火绒草、大花嵩草和四川嵩草的结实持续期均显著缩短,幅度分别在8.6-12.8d和3.8-6.5d之间;而降水春季增加夏季减少秋冬季不变(A3)条件下,它们的结实持续期无显著变化。由此可知,降水变化对湿生扁蕾、二裂委陵菜、米口袋、小米草和鹅绒委陵菜的生殖物候均无显著影响。 春季降水一定幅度的增加或减少对主要植物物候影响显著;而夏季降雨量充足,一定幅度的减少或增加对主要植物物候影响不显著。 2.模拟氮沉降增加对主要植物物候的影响: 氮沉降增加使得四川嵩草开花持续期和结实持续期显著缩短,幅度分别在5.2-7.4d和8.4-9.2d之间,湿生扁蕾、二裂委陵菜、鳞叶龙胆、米口袋、鹅绒委陵菜、矮火绒草生殖物候显著延长;小米草、大花嵩草生殖物候差异不显著。总体来说,氮沉降增加使大多数植物物候延长。 3.模拟降水变化对群落地上生物量的影响: 在自然氮沉降和氮沉降增加条件下,降水春季增加夏季减少秋冬季不变(A3)均使群落地上生物量达最大值,且与其它4种降水处理相比,差异达显著水平。春季降水增加显著提高高寒草甸地上生物量,为75.4g/m2左右;春季降水减少显著降低群落地上生物量,为44.8g/m2左右。说明,春季降水增加对于群落地上生物量积累有重要作用,而夏季降水并不是一个关键因素,一定幅度的增加或减少不会影响群落地上生物量积累。在高寒草甸生态系统中,春季降水是植物生长的重要影响因子。 4.模拟氮沉降增加对群落地上生物量的影响: 降水处理条件下,氮沉降增加均使得群落地上生物量、禾草和莎草的地上生物量显著增加,但没有引起杂类草地上生物量的显著变化,氮沉降增加显著提高高寒草甸群落地上生物量,为91.8g/m2左右;禾草地上生物量为33.4g/m2左右;莎草地上生物量为54.1g/m2左右。因此,如果未来这一区域氮沉降增加,将会引起群落地上生物量显著增加,且禾草和莎草在群落中的比重显著上升,杂类草地上生物量则不会显著变化。短期内,氮沉降增加有利于当地畜牧业的发展。 综上所述,高寒草甸主要植物生殖物候、群落地上生物量受春季降水和氮沉降增加影响显著;夏季降水一定幅度的改变对群落地上生物量和主要植物物候影响不显著。模拟降水变化及氮沉降增加对主要植物物候和群落地上生物量的影响,可以据此判断未来气候变化背景下,高寒草甸植物种类组成及所占比重的变化趋势。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S812

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