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长白山林线交错带指示性植物群落对模拟增温的响应

王颖  
【摘要】:全球气候变暖已经成为了当今气候变化的主要趋势,由于人类活动的影响,20世纪全球的平均气温升高了0.6°C。气候的变化已经对陆地上的植物群落和生态系统产生了重要而深远的影响,尤其是在高纬度和高海拔地区响应更为显著且敏感。本文以长白山林线交错带的两种指示性植物群落——牛皮杜鹃群落和高山笃斯越橘群落作为研究对象,采用模拟气候变暖的野外增温装置——开顶式增温箱(OTC, open-top chamber)来研究增温对牛皮杜鹃群落和高山笃斯越橘群落的影响。 短期的模拟增温实验结果显示,牛皮杜鹃群落在阴天和大雾天对OTC模拟增温的响应比较明显,但在晴天和阴雨天效果并不明显,这是由于受岳桦林的遮荫效果和风等环境因素的影响。高山笃斯越橘群落由于不受遮荫效果的影响,所以在晴天时对OTC增温的响应比牛皮杜鹃群落的响应明显。通过遮荫与不遮荫的对比分析,可以看出OTC的增温主要表现在有外界热量输入的情况下,随着土壤深度的增加土壤增温效果逐渐减弱。牛皮杜鹃群落的土壤增温效果比高山笃斯越橘群落的显著。 在OTC增温处理下,牛皮杜鹃和高山笃斯越橘在生长形态、生物量和物候期等方面都产生了一定的响应,但两种植物也表现出响应的差异性。模拟增温使牛皮杜鹃和高山笃斯越橘的株高、叶面积和地上总生物量都有所增加,但高山笃斯越橘对增温的响应更为明显。在反映叶片物候期差异上,使用了ADC相机反演的NDVI值来进行对比。结果显示,短期的模拟增温实验对牛皮杜鹃的群落结构和NDVI值的影响不大,而高山笃斯越橘群落对增温的响应却比较明显,表现为其盖度增加了约10%,9月份OTC内的NDVI比对照样方高0.1327,生长季末期明显被推迟。 在短期模拟增温条件下,牛皮杜鹃群落和高山笃斯越橘群落对增温处理都有着一定的响应,但高山笃斯越橘群落对增温的响应更加明显,这与其生活型及其所处的生境条件有关。根据实验结果可以推断在全球气候变暖的大背景下长白山林线交错带的植物群落以及生态系统会随温度的升高而发生演变,进而为预测气候变暖背景下长白山林线交错带生态系统的变化以及植物群落的演变趋势提供重要的参考依据。


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