收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

蒙古高原草原与旱生灌丛生态系统生物多样性与生产力关系研究

李紫晶  
【摘要】:生物多样性与生态系统功能(Biodiversity and ecosystem functioning,BEF)间的关系,是近年来生态学研究的热点领域。生产力是生态系统功能的重要组成部分,同时也是生态系统产品和服务的基础。生物多样性与生产力间的关系虽然已有较多研究,但其关系的趋势和强弱仍有较大的争论。特别是在自然生态系统中,生物多样性、生产力及其关系受到气候、土壤等环境因素以及群落组成的综合影响,并受到研究尺度的制约,表现出较为复杂且不确定的关系。蒙古高原干旱半干旱地区环境梯度差异明显,植被类型丰富,种类组成多样,对全球气候变化敏感,是研究自然生态系统中BEF关系的理想场所。深入研究该区域自然生态系统中BEF关系的影响因素及机理,对于揭示生态系统稳定性维持机制,以及天然植被对全球气候变化的响应至关重要,其研究成果也可为生态资源保护与利用、退化草地的恢复和重建以及有效的草地管理提供基础数据与理论支撑。本文以蒙古高原草原以及中西部旱生灌木、半灌木生态系统(统称为灌丛生态系统)为研究对象,将大尺度的植物群落调查数据与采样点的气候数据和土壤理化性质相结合,利用随机森林模型筛选了影响草原和旱生灌丛生物多样性、群落生物量重要的环境因子,在此基础上通过拟合结构方程模型分析了环境因素对生物多样性、群落生物量及二者关系的影响;基于植物功能群,揭示了草原生态系统中功能群在调节环境因素对生物多样性、群落生物量影响中的作用及其机制。主要结论如下:1)气候因素是影响蒙古高原草原和旱生灌丛生态系统群落生物量的主要因素,但是影响指标却不相同。草原群落生物量主要是受干燥度的正影响,即大尺度空间范围内降雨和温度的耦合作用;而旱生灌丛群落生物量主要是受到最冷季平均温度的限制。此外,土壤理化性质也是显著影响蒙古高原草原和灌丛群落生物量的重要因素,草原群落生物量主要受到土壤全氮、土壤全碳等养分的正影响;而旱生灌丛生物量分别与土壤pH和土壤结构(如土石比)呈正相关和负相关。2)气候因素(年平均温度、年降雨量)是影响草原群落物种丰富度的主要因素,其次为土壤pH、砂粒和粉粒含量等土壤理化性质;旱生灌丛群落物种丰富度主要受到灌丛密度的正影响,其次为土壤全碳含量,而气候因素对旱生灌丛物种丰富度的影响要弱于对草原群落的影响。3)群落物种多样性均不是影响草原和旱生灌丛生物量的主要因素。在草原生态系统中,气候因素,特别是气候干燥度是调节物种丰富度与群落生物量关系的最重要因素;而土壤性质间接影响草原物种丰富度与群落生物量关系。旱生灌丛生态系统中,最冷季平均温和土壤pH直接决定了旱生灌丛群落生物量,进而影响了二者的关系。4)草原群落中,气候和土壤因素对群落生物量和物种多样性的调控会受到群落组成或功能群的影响。禾草在维持群落生物量中起着关键作用,对群落生物量有显著的正作用,气候因素主要通过影响禾草生物量进而对群落生物量进行调节;杂类草的物种丰富度决定了群落物种丰富度,为显著的正相关关系,并受到土壤因素的间接影响。蒙古高原草原群落中,“质量比”效应(优势种效应)和生态位互补作用同时影响群落生物量和物种丰富度。本文的研究结果表明气候干燥度是调控干旱半干旱地区自然生态系统BEF关系的主要因素;与气候因素相比,生物多样性并不是群落生物量的决定因素;植物功能群在调控环境因素对群落生物量和生物多样性的影响中发挥了重要作用,气候干燥度通过影响禾草生物量进而决定草原群落生物量;土壤理化性质通过影响杂类草物种丰富度调控了群落物种丰富度。上述研究成果拓展了大尺度自然生态系统的BEF理论,为天然草地管理提供了理论基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 邢媛媛;王永东;雷加强;;草地灌丛化对植被与土壤的影响[J];干旱区研究;2017年05期
2 刘超文;马文明;周青平;陈红;;草地灌丛化土壤碳氮地球化学循环[J];草业科学;2020年04期
3 倪兆睿;赵兴鹏;吕东;赵祜;李金文;;祁连山东段高寒地区不同高寒灌丛对土壤氮素的影响[J];林业科技通讯;2020年09期
4 谢宗强;唐志尧;;中国灌丛生态系统碳储量的研究[J];植物生态学报;2017年01期
5 刘小菁;胡玉福;舒向阳;徐浩洋;何剑锋;王倩;;川西北高寒沙地红柳灌丛内外有机碳及腐殖质碳组分变化特征[J];干旱地区农业研究;2017年04期
6 蔡文涛;来利明;李贺祎;周继华;管天玉;张晓龙;高楠楠;郑元润;;草地灌丛化研究进展[J];应用与环境生物学报;2016年04期
7 李衍青;孙英杰;张铜会;罗为群;邓艳;刘新平;;小叶锦鸡儿灌丛下土壤水分对降雨的响应[J];生态学杂志;2013年05期
8 程瑞梅,肖文发,马娟,李建文;三峡库区灌丛群落多样性的研究[J];林业科学研究;2000年02期
9 ;辽宁省灌丛资源及保护利用[J];新疆林业;1998年02期
10 王芑丹;杨温馨;黄洁钰;徐昆;王佩;;灌丛化的蒸散耗水效应数值模拟研究——以内蒙古灌丛化草原为例[J];植物生态学报;2017年03期
11 谌向荣;;辽西青龙河流域天然榛灌丛的分布特征及保护应用[J];江西农业;2017年09期
12 尹本丰;张元明;娄安如;;灌丛移除对荒漠齿肋赤藓越冬过程中生理生化特性的影响[J];植物生态学报;2016年07期
13 李银华;葛韵宇;闫淑芳;;灌丛型中华金叶榆“一掐两剪”育苗技术[J];福建林业科技;2013年02期
14 何玉惠;刘新平;谢忠奎;;红砂灌丛对土壤和草本植物特征的影响[J];生态学杂志;2011年11期
15 万里强,李向林,苏加楷,白静仁;灌丛草地山羊放牧利用研究进展[J];中国草地;2003年06期
16 苑辉;辽宁省的灌丛资源及其保护利用[J];国土与自然资源研究;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 李海涛;陈灵芝;;东灵山地区次生灌丛分布格局及种间相关性研究[A];生物多样性研究进展——首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1994年
2 徐海根;丁晖;刘志磊;;生物多样性评价方法研究[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
3 丛培允;杨群;;生物多样性的演变[A];中国古生物学会第九届全国会员代表大会暨中国古生物学会第二十三次学术年会论文摘要集[C];2005年
4 陈桂琛;周立华;彭敏;罗修岳;魏振铎;周国英;;青海省湟水地区森林灌丛植被遥感分析及其主要特征[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
5 关文彬;吴建安;梁广林;王棒;马克明;刘国华;汪西林;;岷江源区植被分类及其主要类型[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 屈文生;曹雳;;越南生物多样性法[A];《上海法学研究》集刊(2020年第10卷 总第34卷)——华东政法大学文集[C];2020年
7 袁国映;张鹏;张明;张莉;;新疆生物多样性及其研究和保护[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年
8 李成云;;农业科学新课题——生物多样性的保护与利用[A];新观点新学说学术沙龙文集2:生命科学的思考与畅想[C];2006年
9 彼得·瑞文;;生物多样性、可持续性及其中国的未来(摘要)[A];中国科协2003年学术年会大会报告汇编[C];2003年
10 张家兴;孙以文;王冬兰;;生物多样性在综合治理中的应用[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
11 蒋有绪;;生物多样性研究进展与入世后的对策[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
12 张淑梅;;自然博物馆应加强生物多样性的研究和宣传[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
13 ;前言[A];面向21世纪的中国生物多样性保护——第三届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1998年
14 马克平;;国内近年来生物多样性方面的出版物简介(续Ⅱ)[A];面向21世纪的中国生物多样性保护——第三届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1998年
15 张新时;;对生物多样性的几点认识[A];生物多样性研究进展——首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1994年
16 马克平;;国内近年出版的生物多样性方面的书籍简介[A];生物多样性研究进展——首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1994年
17 马克平;;国内近年来生物多样性方面的出版物简介(续Ⅲ)[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
18 马克平;;国内近年来生物多样性方面的出版物简介(续Ⅳ)[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
19 Nina Shimono;;污染与生物多样性的保护(英文)[A];北京论坛(2010)文明的和谐与共同繁荣——为了我们共同的家园:责任与行动:“信仰与责任——全球化时代的精神反思”哲学分论坛论文或摘要集[C];2010年
20 张俊忠;傅本重;刘丽;张东华;;东祁连山三种高寒灌丛可培养土壤真菌多样性研究[A];中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 李紫晶;蒙古高原草原与旱生灌丛生态系统生物多样性与生产力关系研究[D];内蒙古大学;2020年
2 杨宪龙;黄土高原北部典型灌丛降水再分配特征及其蒸散耗水规律[D];西北农林科技大学;2016年
3 田丽;毛乌素沙地东南缘植被恢复中优势灌丛的保育作用研究[D];陕西师范大学;2016年
4 党晓宏;西鄂尔多斯地区荒漠灌丛生态系统固碳能力研究[D];内蒙古农业大学;2016年
5 蒋忠华;论儒家的生物多样性智慧[D];南京农业大学;2013年
6 李昊民;生物多样性评价动态指标体系与替代性评价方法研究[D];中国林业科学研究院;2011年
7 王四海;规划环评中旅游对生物多样性影响评价指标体系与方法研究[D];中国林业科学研究院;2009年
8 张庆;内蒙古短花针茅草原生物多样性格局及环境解释[D];内蒙古大学;2011年
9 冶民生;岷江上游植被群落特征研究[D];北京林业大学;2007年
10 张强;晋西北小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)人工灌丛营养特征与土壤肥力状况研究[D];山西大学;2011年
11 万里强;长江三峡地区灌丛草地山羊放牧利用研究[D];中国农业科学院;2001年
12 卜文圣;海南岛热带天然林生物多样性与生态系统功能关系的研究[D];中国林业科学研究院;2013年
13 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
14 井学辉;新疆额尔齐斯河流域植被景观格局与生物多样性空间变化规律研究[D];中国林业科学研究院;2008年
15 李武斌;九寨沟马脑壳金矿露天矿山生态恢复研究[D];西南大学;2011年
16 张国盛;毛乌素沙地臭柏生态生理特性及其群落稳定性[D];北京林业大学;2004年
17 张军辉;西部民族地区野生药材资源法律保护研究[D];中央民族大学;2013年
18 朱金方;渤海海岸贝壳堤湿地灌木水分生态位时空分异研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
19 秦文展;露天铝土矿生态恢复过程中生物多样性研究[D];中南大学;2011年
20 杨飞龄;基于国家重点保护野生动植物的云南保护优先区识别与保护地体系优化[D];云南大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 樊瑞霞;白刺灌丛堆土壤—植被空间变化特征及相关关系研究[D];宁夏大学;2016年
2 陈云云;宁夏东部干旱风沙区退化柠条灌丛草地恢复过程中植被与土壤动态特征研究[D];宁夏大学;2004年
3 马梦星;陕西几种常见灌丛土壤微生物多样性分析[D];西北大学;2016年
4 崔石林;柄扁桃灌丛化荒漠草原群落组成特征及其分布机理研究[D];内蒙古大学;2015年
5 刘玉祯;祁连山东段优势灌丛斑块特征对围封的响应[D];甘肃农业大学;2020年
6 陈鸿洋;荒漠区红砂灌丛“肥岛”效应及其固碳特征[D];兰州大学;2014年
7 林晓光;不同配置模式柠条灌丛防风效果研究[D];北京林业大学;2020年
8 向瑞;拉萨半干旱河谷砂生槐灌丛种子库及退化现状研究[D];西藏大学;2010年
9 闫敏;典型草原区灌丛植被积雪形态特征与滞雪阻雪能力研究[D];内蒙古农业大学;2016年
10 杨志敏;放牧、封育对沙地灌丛内外节肢动物群落的影响[D];内蒙古师范大学;2017年
11 梁倍;祁连山天涝池流域灌丛生物量遥感估算及其空间分布规律研究[D];甘肃农业大学;2013年
12 李文娟;黑河上游天涝池流域灌丛降雨截留特征[D];兰州大学;2015年
13 包昱峰;密云水库北京集水区荆条灌丛结构特征与近自然经营模式[D];北京林业大学;2008年
14 艾沙江·吾斯曼;新疆12种荒漠灌丛生物量及碳储量研究[D];新疆大学;2012年
15 刘占民;喀斯特石灰土—灌丛系统主要养分含量分布特征研究[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2006年
16 孔亮;黑龙江省东部山地灌木林水源涵养机理及功能评价[D];东北林业大学;2005年
17 詹媛媛;旱生灌木根际及灌丛土壤氮素含量特征研究[D];兰州大学;2009年
18 张铭;景观指数计算在生物多样性审计中的应用[D];南京审计大学;2019年
19 王泉力;海岸带土地-水-生物多样性联结测度及弹性管理研究[D];厦门大学;2019年
20 曹祖鹤;中国参与国家管辖之外区域海洋生物多样性谈判的立场和应对[D];河南大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 本报记者 王海燕;本市公园将建“灌丛驿站”[N];北京日报;2019年
2 财经评论员,经济学博士、法学博士 萧坊;警惕“专利灌丛”[N];东莞日报;2012年
3 沈春蕾;昆明动物所 干热河谷区生物多样性不应被低估[N];中国科学报;2018年
4 雪绒花;保护生物多样性需建立地方有效的协调机制[N];中国改革报;2006年
5 中国青年政治学院法律系 刘晓春;智能手机深陷“专利灌丛”[N];中国贸易报;2013年
6 本报记者 唐凤;生物多样性危机不在衰减,在重组[N];中国科学报;2019年
7 杨济华;科学家提出生物多样性研究新方法[N];中国科学报;2013年
8 本报记者 赵婧;晒晒我国的海洋生物多样性[N];中国海洋报;2015年
9 记者 赵路;保护全球生物多样性开价760亿美元[N];中国科学报;2012年
10 记者 丁佳 张好成 通讯员 高波;第十届全国生物多样性研讨会开幕[N];中国科学报;2012年
11 记者 蔡林燊;感受生物多样性之美[N];云南政协报;2020年
12 本报记者 赵汉斌;“小”处着手,科技支撑 保护生物多样性云南有新举[N];科技日报;2020年
13 记者 刘子语;我省创新探索生物多样性有效保护路径与机制[N];云南日报;2020年
14 记者 骆倩雯;本市开展生物多样性调查[N];北京日报;2020年
15 本报记者 宋卫极;权威专家带你探寻云南生物多样性之美[N];云南政协报;2020年
16 唐一尘;农业扩张导致生物多样性普降[N];中国科学报;2020年
17 浙江生态文明干部学院 胡义清;保护全球生物多样性贵在行动[N];中国环境报;2020年
18 本报见习记者 陈克瑶;带你探寻云南生物多样性之美[N];中国环境报;2020年
19 云南省生态环境厅;保护生物多样性 守护生态安全屏障[N];云南日报;2019年
20 记者 苏雁 通讯员 高雅;我科学家揭秘古生代海洋生物多样性演化[N];光明日报;2020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
  • 010-62982499
  • 010-62783978