發(fā)布時間：2020-10-24 22:03

　　 人類活動加劇導(dǎo)致的全球變暖將對陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能有重大影響。全球變暖的晝夜增溫不對稱性在全球范圍內(nèi)普遍存在，因此全天增溫方式很難有效估計全球變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響。草原生態(tài)系統(tǒng)作為地球表面最重要的陸地生物區(qū)系之一，約占地球陸地面積的40%，其碳(C)儲量約占陸地生態(tài)系統(tǒng)C儲量的34%。草原生態(tài)系統(tǒng)C循環(huán)的變化將會對陸地生態(tài)系統(tǒng)C循環(huán)產(chǎn)生極其重要的影響。水分利用效率(WUE)已經(jīng)被確定為連接陸地生態(tài)系統(tǒng)C和水分循環(huán)的一個重要生態(tài)系統(tǒng)特征。然而，目前人們對草原生態(tài)系統(tǒng)不同水平WUE如何響應(yīng)全球晝夜不對稱增溫現(xiàn)象的認知還有所不足。 本研究利用野外控制實驗方法，對晝夜不對稱增溫如何影響我國北方典型草原生態(tài)系統(tǒng)C和水分循環(huán)以及不同水平水分利用效率進行了研究。通過兩個生長季的實驗，取得了以下研究結(jié)論： (1)我國北方典型草原生態(tài)系統(tǒng)水平C交換對白天和夜間增溫存在特異性響應(yīng)。白天增溫使生態(tài)系統(tǒng)總初級生產(chǎn)力(GEP)顯著降低了6.84%，而對生態(tài)系統(tǒng)呼吸(ER)沒有顯著影響，從而使該生態(tài)系統(tǒng)由碳匯向碳源轉(zhuǎn)變；夜間增溫在降低GEP(6.96%)的同時，更多的降低了ER(10.44%)，從而增加了該生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力。對于生態(tài)系統(tǒng)氣體交換(NEE)、GEP和ER，白天和夜間增溫之間都不存在交互作用。由于土壤濕度的顯著年際變化，GEP和NEE對白天和夜間增溫的響應(yīng)在兩個生長季中存在差異。 (2)我國北方典型草原生態(tài)系統(tǒng)水分循環(huán)對白天和夜間增溫存在特異性響應(yīng)。白天增溫對生態(tài)系統(tǒng)蒸發(fā)散(ET)沒有顯著影響；而夜間增溫使生態(tài)系統(tǒng)土壤蒸發(fā)(E)和生物群落蒸騰(Tc)都顯著降低(分別降低了5.62和7.22%)，從而使ET降低了7.08%。對于ET、E和Tc，白天和夜間增溫之間都不存在交互作用。在我國北方典型草原生態(tài)系統(tǒng)中，Tc對ET的變化起主要作用。夜間增溫使ET降低，是由于引起了非生物和生物因子尤其是植物群落組成變化。 (3)我國北方典型草原不同水平水分利用效率(WUE)對白天和夜間增溫存在特異性響應(yīng)。在白天增溫的主效應(yīng)下GEP的溫度敏感性高于ET的溫度敏感性，使得生態(tài)系統(tǒng)水平WUE降低了5.66%；夜間增溫在降低GEP的同時也顯著降低了ET，從而使生態(tài)系統(tǒng)水平WUE沒有顯著變化。對于生態(tài)系統(tǒng)水平WUE，白天和夜間增溫不存在交互作用。植物群落WUE對白天和夜間增溫的響應(yīng)與生態(tài)系統(tǒng)WUE相同。不同物種的植物葉片WUE對白天和夜間增溫的響應(yīng)不同，而且與生態(tài)系統(tǒng)/植物群落WUE的響應(yīng)趨勢也不一致。用研究各個物種葉片WUE的方法來評估生態(tài)系統(tǒng)/植物群落水平WUE所得到的結(jié)果可能不太準確。
【學(xué)位單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：S812
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 前言
    1.1 晝夜不對稱增溫對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響
    1.2 全球變暖對不同水平水分利用效率的影響
    1.3 本研究的意義與內(nèi)容
第二章 材料與方法
    2.1 研究地區(qū)概況
        2.1.1 地理概況
        2.1.2 氣候特征
        2.1.3 土壤狀況
        2.1.4 植被狀況
    2.2 實驗設(shè)計與研究方法
        2.2.1 實驗設(shè)計
        2.2.2 本底調(diào)查
        2.2.3 土壤呼吸
        2.2.4 生態(tài)系統(tǒng)氣體交換
        2.2.5 土壤溫度與土壤濕度
        2.2.6 物種生物量及地上部凈初級生產(chǎn)力（ANPP）
        2.2.7 生態(tài)系統(tǒng)水分循環(huán)
        2.2.8 水分利用效率的計算
    2.3 統(tǒng)計方法
第三章 白天和夜間增溫對我國北方典型草原生態(tài)系統(tǒng)水平碳循環(huán)的特異性影響
    3.1 引言
    3.2 研究方法
    3.3 結(jié)果
        3.3.1 非生物和生物因子
        3.3.2 生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)對白天和夜間增溫的響應(yīng)
        3.3.3 非生物和生物因子對生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響
    3.4 討論
        3.4.1 白天和夜間增溫對土壤溫濕度的特異性影響
        3.4.2 白天和夜間增溫對生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的特異性影響
    3.5 小結(jié)
第四章 生態(tài)系統(tǒng)水分循環(huán)對白天和夜間增溫的響應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 研究方法
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 生態(tài)系統(tǒng)水分循環(huán)對白天和夜間增溫的響應(yīng)
        4.3.2 非生物和生物因子對生態(tài)系統(tǒng)水分循環(huán)的影響
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
第五章 水分利用效率對白天和夜間增溫的響應(yīng)
    5.1 引言
    5.2 研究方法
    5.3 結(jié)果
        5.3.1 生態(tài)系統(tǒng)和植物群落水平水分利用效率
        5.3.2 植物葉片水平水分利用效率
        5.3.3 非生物和生物因子對水分利用效率的影響
    5.4 討論
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 樸世龍,方精云,賀金生,肖玉;中國草地植被生物量及其空間分布格局[J];植物生態(tài)學(xué)報;2004年04期

2 徐小鋒;田漢勤;萬師強;;氣候變暖對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響[J];植物生態(tài)學(xué)報;2007年02期

本文編號：2855030