發(fā)布時間：2020-09-29 07:06

　　 全球氣候環(huán)境變化對陸地植物生態(tài)系統(tǒng)的影響愈來愈多的受到人們的關(guān)注。其中植物物候?qū)�氣候環(huán)境變化的響應是當今生態(tài)學研究的熱點問題之一。植物物候及其發(fā)生的變化是多個環(huán)境因子綜合影響的結(jié)果。群落中植物之間物候上的差異對群落的構(gòu)建有重要的作用。氮素是陸地生態(tài)系統(tǒng)植物生長的主要限制性因子,但是在全球變化背景下氮素輸入陸地生態(tài)系統(tǒng)的方式和數(shù)量都發(fā)生了變化,這引起了氮素在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的富集。草地生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,長期以來關(guān)于氮素營養(yǎng)對草地植物群落影響的研究大多集中在群落生產(chǎn)力和多樣性以及群落結(jié)構(gòu)的變化等方面。近年來的研究表明,草地群落中氮素的增加會引起植物物候的變化,尤其是植物花期物候的變化。由于全球環(huán)境變化對草地植物群落的影響日益明顯,有關(guān)草地植物物候的研究受到了廣泛的關(guān)注。但大多數(shù)草地植物物候的研究集中在低海拔地區(qū)進行,而在海拔高、氣候寒冷、生態(tài)系統(tǒng)敏感和脆弱的青藏高原高寒草甸開展的研究較少。高寒草甸植物群落通常被短暫的生長季節(jié)和嚴酷的自然環(huán)境所限制,這使得高寒草甸植物更容易受到環(huán)境變化的影響。本研究以青藏高原東緣蘭州大學高寒草甸與濕地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站—瑪曲縣(阿孜)實驗點的天然草甸為研究對象。我們設置了三個氮素添加梯度(對照處理CK、低氮添加處理LN,高氮添加處理HN),從2009年到2011年,進行了為期三年的氮素添加實驗。通過對不同氮素添加處理下的植物群落物候的定點定時觀測以及對群落中常見組分種功能性狀的測定,研究了氮素添加對青藏高原東緣高寒草甸植物群落花期物候、植物性狀和植物群落結(jié)構(gòu)的影響。我們得出了如下的結(jié)果： 1.我們在研究區(qū)的自然對照群落中,2009年觀測到58個物種開花,2010年觀測到51個物種開花,2011年觀測到55個物種開花。2009,2010,2011年群落中物種的開花序列分布表明,高寒草甸植物群落中物種的花期物候從每年的4月下旬開始至9月下旬結(jié)束,群落中各物種的始花時間、開花峰值期及花期持續(xù)期不同； 2.高寒草甸植物群落中不同氮素添加處理下植物的始花時間(first flowering date FFD)和開花持續(xù)時間(flowering duration date, FDD)成負相關(guān)。不同氮素添加處理之間群落的始花期和開花持續(xù)期之間沒有差異,氮素添加對群落中物種的始花時間和開花持續(xù)期的負相關(guān)關(guān)系沒有影響； 3.2010年群落中38個常見組分種,2011年34個常見組分種的始花期對氮素添加的響應顯示,禾草類植物和雙子葉雜草類植物對氮素添加的響應不同,禾草類植物的始花期推遲,而大多數(shù)雙子葉植物的始花期提前。氮素添加處理中,這些常見組分種在科間的始花期變化表現(xiàn)為豆科始花期無變化；禾本科、莎草科、菊科的始花期推遲；毛莨科、龍膽科、玄參科的始花期提前； 4.高寒草甸植物群落中常見組分種的始花期和繁殖分配對氮素添加的響應顯示,始花期和繁殖分配對氮添加的響應,不論是從響應方向上還是響應程度上都不同。禾草類物種的始花期推遲,繁殖分配下降,而大多數(shù)雙子葉雜草始花期提前,繁殖分配增加； 5.高寒草甸植物群落中主要組分種的始花期和繁殖分配對氮素添加的響應變化顯示,始花期提前的物種繁殖分配趨向于增大,始花期推遲的物種繁殖分配趨向于減小,氮素添加后群落中植物的始花期變化和繁殖分配變化之間成顯著的正相關(guān)； 6.群落中植物的花期植株高度和莖分配與開花峰值期在不同的氮素添加處理中成正相關(guān)；葉分配與開花峰值期成負相關(guān)。在氮素處理中開花峰值期和花期植株高度、莖分配,葉分配的相關(guān)程度增加； 7.通過非度量多維尺度分析(NMDS)排序顯示,對照、低氮和高氮群落之間的相似性逐漸降低,隨著氮素添加量的增加,群落花期物候和群落物種組成的變化越劇烈。
【學位單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2013
【中圖分類】：S812
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1 植物群落物種共存理論
        1.1 群落物種共存理論概述
        1.2 生態(tài)位與物種共存
        1.3 植物性狀與物種共存
    2 氮素添加對植物群落的影響
        2.1 氮素進入陸地生態(tài)系統(tǒng)的方式
        2.2 植物群落對氮素添加的響應
    3 物候研究的生態(tài)學意義
        3.1 物候概述
        3.2 氣候變化背景下植物物候的研究
        3.3 植物物候?qū)Νh(huán)境變化的響應
            3.3.1 影響植物物候的因素
                3.3.1.1 非生物因素對植物物候的影響
                3.3.1.2 生物因素對植物物候的影響
            3.3.2 植物物候?qū)Σ煌�環(huán)境因子變化的響應
                3.3.2.1 植物物候?qū)�溫度升高的響�?br>                3.3.2.2 植物物候?qū)�降水的響�?br>2）濃度升高的響應'>                3.3.2.3 植物物候?qū)Υ髿舛�氧化碳（CO₂）濃度升高的響應
                3.3.2.4 植物物候?qū)﹃懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)氮素富集的響應
        3.4 草地群落物候研究目的的意義
第二章 材料與方法
    1 實驗設計
        1.1 實驗點概況
        1.2 樣區(qū)布置
    2 物候觀測以及植物個體和群落特性的測定
    2.1 物候觀測
        2.2 植物個體性狀的測定
        2.3 群落結(jié)構(gòu)調(diào)查
    3 數(shù)據(jù)分析
        3.1 植物花期的計算方法
        3.2 物種始花期對氮素添加的響應
        3.3 物種生物量分配對氮素添加的響應
        3.4 氮素添加對群落多樣性和群落性狀的影響
第三章 結(jié)果與分析
    3.1 青藏高原東緣高寒草甸植物群落種間花期分布
    3.2 開花時間與開花持續(xù)時間的關(guān)系
    3.3 氮素添加對主要組分種始花期和植株高度的影響
    3.4 氮素添加對主要組分種始花期和繁殖分配的影響
    3.5 花期物候和植物功能性狀對氮素添加的響應
        3.5.1 開花峰值期與植株高度
        3.5.2 開花峰值期與莖分配
        3.5.3 開花峰值期與葉分配
        3.5.4 繁殖分配和始花期對氮素添加響應的關(guān)系
    3.6 氮素添加對群落性狀和群落結(jié)構(gòu)的影響
        3.6.1 氮素添加對群落高度和比葉面積（SLA）的影響
        3.6.2 氮素添加對物種多樣性的影響
        3.6.3 氮素添加對不同功能群生物量的影響
        3.6.4 氮素添加對群落花期物候和群落結(jié)構(gòu)的影響
第四章 討論
    4.1 高寒草甸植物群落種間花期物候分布
    4.2 氮素添加對植物始花期和花期植株高度的影響
    4.3 氮素添加對植物始花期和繁殖分配的影響
    4.4 始花期和繁殖分配對氮素添加響應變化的關(guān)系
    4.5 花期物候和植物功能性狀對氮素添加的響應關(guān)系
    4.6 氮素添加對群落性狀和群落結(jié)構(gòu)的影響
第五章 結(jié)論
附表
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 慈龍駿;;極端干旱荒漠的“荒漠化”[J];科學通報;2011年31期

2 李榮平,周廣勝,楊洪斌;科爾沁草甸植物繁殖物候研究[J];遼寧氣象;2004年04期

3 劉志民;閆巧玲;馬君玲;駱永明;;生殖物候與草甸草地多年生植物的消長[J];生態(tài)學報;2006年03期

4 黎磊;周道瑋;盛連喜;;密度制約決定的植物生物量分配格局[J];生態(tài)學雜志;2011年08期

5 王植;劉世榮;;全球環(huán)境變化對植物物候的影響[J];沈陽農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版);2007年03期

6 楊金艷,楊萬勤,王開運;[CO_2]和溫度增加的相互作用對植物生長的影響[J];應用與環(huán)境生物學報;2002年03期

7 徐雨晴,陸佩玲,于強;氣候變化對植物物候影響的研究進展[J];資源科學;2004年01期

本文編號：2829400