收藏本站
《兰州大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

资源添加对青藏高原高寒草甸物种多样性的影响

任正炜  
【摘要】: 由于人类行为所造成的土地过度利用,生境破坏,营养富集化,使得地球上的生态和环境面临着前所未有的挑战,尤其是物种多样性的急剧下降,已引起了生态学家们对物种多样性丧失机制的关注。 关于植物群落物种多样性形成即群落构建机制的探讨可以追溯到上世纪初的有关植物群落性质的有机体论学派和个体论学派之间的争论,其实质是双方在强调各自对植物群落物种多样性形成与维持机理的观点。在争论的中后期,竞争与生态位分化被认为是构建群落的主导因子而成为生态学界研究的热点。经典的生态学理论认为,物种数目在少于或等于限制资源的数目的条件下才能达到共存。现代群落生态学家延伸了该理论并认为,如果资源存在时间和空间上的差异,以及物种在利用限制资源的策略上存在种间权衡的话,那么大量物种就能在限制资源条件下达到共存。同时,生态位维度-多样性假说认为限制资源的数目也是影响物种多样性的关键因子。对于该理论的野外试验已经证实,无论是在陆地生态系统还是水生生态系统,资源添加所引起的竞争会引起生产力的增加和物种多样性的下降。我们基于该理论的假设,选择土壤矿质元素氮、磷、钾和水因子作为限制性资源,以此探究资源添加与植物群落物种多样性之间的联系,籍以回答以下问题: (1)资源添加数目是否与物种丰富度之间存在特定的关系? (2)不同的限制资源对物种丰富度变化的影响是否是等同的? (3)资源添加引起的植物群落物种多样性丧失的生态学机制是什么? 本试验以青藏高原东缘的高寒草甸为试验研究对象,通过选择氮、磷、钾和水四种限制资源依次组合添加,连续两年观测了植物群落物种组成对资源添加的响应;并且,通过线性回归研究了资源添加数目与植物物种丰富度之间的关系;运用方差分析研究了植物物种丰富度、生产力和功能群在各个资源添加处理条件下的差异,同时选用植物物种功能群的平均高度计算Gini系数,用以表征不同功能群之间的物种其个体大小不整齐性程度。 研究结果如下: (1)限制资源添加数目与物种丰富度呈负线性关系,且与生产力呈正线性关系,即随着资源添加数目的增加,物种丰富度下降、生产力增加。 (2)以氮资源为主,添加其它限制资源(N-NP-NPK),物种丰富度的变化更能呈现一种逐步下降的趋势,而且物种数目基本上是集中在杂草类物种的丧失,其它非氮资源添加对物种丰富度未产生显著效应。同样,涉及到氮资源添加的处理引起的生产力都很高:禾本科和莎草科生产力平均上升250%和26.4%,而豆科和杂草类物种生产力则平均下降28.5%和30.2%。氮磷组合的添加要比单一的添加氮或磷更能够对生产力产生显著效应。另外,磷和钾的添加,无论是单一添加还是组合处理添加,都对生产力的变化未产生显著影响。单一的水资源添加提升了生产力。 (3)生产力与物种丰富度、光照之间存在负相关关系,且随着资源添加数目的增加,Gini系数呈上升趋势,证明种间大小不整齐性加强和不对称竞争加剧。 由上述结果,本文得到以下结论: (1)该试验支持了生态位维度-多样性假说,即限制资源添加数目是影响植物群落物种多样性的关键因子。 (2)试验所添加的氮、磷、钾和水对物种丰富度和生产力的影响并不是等同的。氮是影响青藏高原高寒草甸生产力和物种多样性的主要影响因子,且氮与其它限制资源的组合具有显著的互作效应。 (3)随着资源添加引起的生产力和植物高度的不整齐性增加,使得物种竞争从资源竞争转变为光竞争,最终导致物种的竞争排除。于是,我们认为光竞争假说对物种多样性的丧失机制给予了合理的解释。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S812

【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋小艳;郝建锋;;物种多样性的研究进展[J];安徽农业科学;2011年14期
2 姜林林;贾黎明;刘聪;;陆地生态系统碳·氮·水耦合机制研究进展[J];安徽农业科学;2012年14期
3 安尼瓦尔·买买提;杨元合;郭兆迪;方精云;;新疆草地植被的地上生物量[J];北京大学学报(自然科学版);2006年04期
4 郑景明;赵秀海;张春雨;;北京百花山森林群落的结构多样性研究[J];北京林业大学学报;2007年01期
5 白文娟;焦菊英;张振国;;黄土丘陵沟壑区退耕地土壤种子库对植被恢复的影响[J];北京林业大学学报;2008年04期
6 刘文飞;樊后保;;马尾松阔叶树混交林生态系统的氮素循环特征[J];北京林业大学学报;2008年06期
7 郑景明;姜英淑;王襄平;周志勇;付士龙;李华;;取样面积对北京市蒙古栎林垂直层次结构分析结果的影响[J];北京林业大学学报;2010年S1期
8 王兵;宋庆丰;;森林生态系统物种多样性保育价值评估方法[J];北京林业大学学报;2012年02期
9 ;Natural Mongolian Pine Forests in the Great Xing'an Mountains,Northeast China[J];Forestry Studies in China;2003年03期
10 朱珣之;张金屯;;包含绝对多度的物种多样性测度方法的应用和评价[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 江小雷;张卫国;李伟绮;;生境空间对多样性生—产力关系的影响[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年
2 涂利华;胡庭兴;张健;何远洋;田祥宇;肖银龙;景建飞;;模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林土壤活性有机碳库和根生物量的影响[A];第二届中国林业学术大会——S10 林业与气候变化论文集[C];2009年
3 孙书存;安树青;刘茂松;高贤明;;物种多样性与植物凋落物分解的相互关系:研究概述[A];生物多样性保护与区域可持续发展——第四届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2000年
4 黄忠良;;试论植物物种多样性与生产力之间的关系[A];生物多样性保护与区域可持续发展——第四届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2000年
5 马克平;米湘成;魏伟;卢志军;;生物多样性研究中的几个热点问题[A];中国生物多样性保护与研究进展——第五届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2002年
6 ;A SUBSET APPROACH FOR ANALYSIS OF EXPERIMENTS ON THE RELATIONSHIP BETWEEN SPECIES DIVERSITY AND ECOSYSTEM PRODUCTIVITY[A];中国生物多样性保护与研究进展Ⅵ—第六届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张忠华;喀斯特森林植被种群生态学与群落稳定性分析[D];华东师范大学;2011年
2 鲁为华;短期围栏封育下退化绢蒿荒漠草地更新特征研究[D];新疆农业大学;2010年
3 赵谷风;中国东部常绿阔叶林群落Beta多样性和功能多样性研究[D];浙江大学;2010年
4 朱四喜;人工湿地中生物多样性与生态系统功能关系研究[D];浙江大学;2011年
5 张超波;林木根系固土护坡力学基础研究[D];北京林业大学;2011年
6 杨中领;青藏高原东部高寒草甸群落结构和功能对施肥和放牧的响应[D];兰州大学;2011年
7 史小明;开垦、黄帚橐吾蔓延和禁牧对高寒草甸土壤碳氮过程的影响[D];兰州大学;2011年
8 赵陆强;甘南草地物种多样性与生产力的关系以及物种多样性维持机制研究[D];兰州大学;2011年
9 杨雨华;半干旱地区兰州百合对地膜覆盖和施肥的生态学效应研究[D];兰州大学;2011年
10 李昂;青藏高原人工草地群落结构与生产力稳定性关系的生态学机制研究[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭亮;干扰—沉积物再悬浮对浮游细菌群落结构和多样性的影响[D];华中农业大学;2010年
2 孔庆浩;青藏铁路格拉段植物群落物种多样性及几种主要乡土树种光合生理特性的研究[D];新疆农业大学;2010年
3 张震;新疆天山云杉林群落结构及森林凋落物研究[D];新疆农业大学;2010年
4 彭邵锋;不同产量的油茶无性系光合特性研究[D];中南林业科技大学;2008年
5 陈跃华;湖南南天竹不同种源的表型变异及光合特性研究[D];中南林业科技大学;2008年
6 陈景震;光皮树果实发育与脂肪酸积累规律的研究[D];中南林业科技大学;2008年
7 段伟;亚热带樟树和马尾松林土壤氮矿化的动态研究[D];中南林业科技大学;2010年
8 张奇平;天目山主要树种叶性状在海拔梯度和微地形上的分异格局[D];华东师范大学;2011年
9 王达力;浙江天童20ha常绿阔叶林动态样地群落特征及其与地形关系[D];华东师范大学;2011年
10 卢文敏;长白山不同海拔岳桦光谱及光合生理研究[D];北京林业大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 颜俤;滕永青;孙娟;;金佛山国家级自然保护区植物群落优势种与多样性研究[J];福建林业科技;2010年01期
2 莫丹;管东生;黄康有;刘淑雯;M.R.Peart;;广州城区生态安全岛典型植物群落结构及物种多样性[J];生态学报;2011年06期
3 魏长顺;吴军霞;;芜湖市公园绿地植物群落基本类型及其物种多样性研究[J];安徽农业科学;2008年09期
4 刘敏;;南岭国家级自然保护区低山常绿阔叶林植物群落分析[J];广东林业科技;2010年03期
5 魏有才;李永良;;青海大通北川河源区自然保护区主要植物群落的物种多样性特征研究[J];青海农林科技;2011年02期
6 蒋卫平;;全球增温变化对植物的影响[J];青海畜牧兽医杂志;2009年04期
7 黄建辉,高贤明,马克平,陈灵芝;地带性森林群落物种多样性的比较研究[J];生态学报;1997年06期
8 高之栋;刘成高;张文海;王运昌;;丘陵山地生态修复植物群落演替规律的研究——以江苏省赣榆县横山生态修复区为例[J];亚热带水土保持;2006年03期
9 马斌;周志宇;张莉丽;高文星;陈善科;张宝林;;阿拉善左旗植物物种多样性空间分布特征[J];生态学报;2008年12期
10 王世昌;卢爱英;王世裕;张先平;;晋西北退耕地物种多样性研究[J];水土保持通报;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贺康宁;秦景;刘硕;郑佳丽;;青海省大通县退耕还林区主要植物群落物种组成与生物多样性[A];中国北方退耕还林工程建设管理与效益评价实践[C];2008年
2 贺学礼;;陕西农田杂草物种多样性及生态学研究[A];西部地区第二届植物科学与开发学术讨论会论文摘要集[C];2001年
3 杨淑萍;阎平;;中国帕米尔高原种子植物物种多样性的初步研究[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
4 洪思思;缪崇崇;方本基;胡仁勇;丁炳扬;;浙江省阔叶丰花草入侵群落物种多样性、生态位及种间联结研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
5 温远光;刘世荣;陈放;和太平;梁宏温;陈婷;;桉树工业人工林植物物种多样性退化机制研究[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
6 黄东月;毕玉芬;殷振华;;封育条件下云南退化山地草甸物种多样性的研究[A];中国草学会青年工作委员会学术研讨会论文集[C];2007年
7 许再富;朱华;杨岚;刘宏茂;杨大同;王应祥;杨大荣;李朝达;;片断热带雨林的“岛屿效应”与物种多样性消长规律研究[A];生物多样性与人类未来——第二届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1996年
8 上官铁梁;刘欣;吴东丽;;山西北部地区沙棘群落物种多样性[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
9 朱华;许再富;王洪;李保贵;;滇南热带雨林片断化与生态及物种多样性变化[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
10 刘春霞;韩烈保;;高速公路边坡植被不同生态恢复阶段物种多样性的调查研究[A];中国草学会草坪专业委员会第六届全国会员代表大会及第九次学术研讨会论文汇编[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄蓉芳;广州致力物种多样性保护[N];中国花卉报;2011年
2 ;我国是物种多样性最丰富国家之一[N];云南科技报;2001年
3 中国科学院院士 刘瑞玉;中国海洋生物物种多样性现状[N];中国渔业报;2009年
4 嘉 兴;因滥伐森林东南亚物种多样性严重受损[N];大众科技报;2003年
5 策划 赵洁 撰文 刘幸 通讯员 李涛 黎明 吴志华;高山深峡有猿啼“广东含笑”首露脸[N];广州日报;2009年
6 综合;什么是遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性?[N];友报;2008年
7 熊燕;中国—喜马拉雅白珠树属植物的物种多样性成因[N];云南日报;2011年
8 记者 姜澎;“类闭尾水虱”现身长江河口[N];文汇报;2009年
9 特约记者 柏斌;城市生态建设应形成地标性植物群落[N];中国绿色时报;2008年
10 本报记者 夏俊;一路走来一路景[N];抚州日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任正炜;资源添加对青藏高原高寒草甸物种多样性的影响[D];兰州大学;2010年
2 赵陆强;甘南草地物种多样性与生产力的关系以及物种多样性维持机制研究[D];兰州大学;2011年
3 许涵;海南尖峰岭热带天然林物种多样性时空变化规律研究[D];中国林业科学研究院;2010年
4 张巧明;秦岭南坡中段主要植物群落及物种多样性研究[D];西北农林科技大学;2012年
5 李伟;施肥导致高寒草甸物种多样性丧失机制研究[D];兰州大学;2011年
6 金红喜;生态恢复建植林(FPER)中植物物种多样性和生产力研究[D];兰州大学;2012年
7 曾胜兰;道路建设对路边植物群落的影响[D];复旦大学;2011年
8 王梅;陕北黄土高原油松人工林生物学特性与天然化发育评价[D];西北农林科技大学;2010年
9 赵一鹤;巨尾桉工业原料林群落结构与林下植物物种多样性研究[D];中国林业科学研究院;2008年
10 程瑞梅;三峡库区森林植物多样性研究[D];中国林业科学研究院;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 廖富林;梅州明山煤矸石山植被恢复的研究[D];广东工业大学;2005年
2 栗燕;郑州市公园绿地植物群落树种组成特点研究[D];河南农业大学;2008年
3 白芝兵;重庆四面山森林植物群落数量分类及其物种多样性[D];北京林业大学;2010年
4 贾燕春;万家寨引黄工程沿线植被数量生态学研究[D];山西大学;2006年
5 岳静;物种多样性对豆科牧草功能特征的影响[D];兰州大学;2011年
6 钟志林;南平林分物种多样性分析评价研究[D];福建农林大学;2006年
7 李晓捷;六盘山林区主要森林群落物种多样性研究[D];兰州大学;2007年
8 张悦;浙江省森林乔木层物种多样性的空间分布格局[D];南京林业大学;2012年
9 杨振宇;玛曲草原“黑土滩”分布特征及其植被演替规律的研究[D];兰州大学;2007年
10 魏丽萍;黄土高原子午岭森林群落物种多样性的多尺度研究[D];陕西师范大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026