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青藏高原高寒草甸植物繁殖物候对氮添加和增温的响应(附件)【字数:7830】

2024-02-24 18:04编辑: www.jxszl.com景先生毕设
由于人类活动的影响,愈演愈烈的全球气候变化日益受到关注,而植物物候由于非常适合研究全球气候变化,便成为了当今生态学研究的热点问题。青藏高原上的高寒生态系统相对于大部分生态系统而言,承受着更大的气候变化的压力,作为气候变化的先锋地区和亚欧大陆气候的驱动者,我们对高寒生态系统中植物物候的全面研究还是偏少。影响植物繁殖物候的因素有很多日照、温度、降水、氮沉降、生物因素等。本实验通过2017年在青藏高原高寒草甸的氮添加、增温双因素实验,以线叶嵩草、高山唐松草、钝裂银莲花、条叶银莲花、小花草玉梅、波伐早熟禾、垂穗披碱草这七种植物为研究对象,并分为三个功能群,来模拟高寒草甸植物群落的繁殖物候对氮添加和增温的响应。通过实验得到的数据,我们得出的主要结论如下1、上述七种植物对增温处理的响应相同,均提前和延长了繁殖物候;2、上述七种植物对单因素氮添加的响应并不明显,对繁殖物候无显著影响;3、通过氮添加和增温的交互处理下的实验结果和单因素实验结果的对比得到,在增温的同时,莎草科植物对氮添加的响应较为明显。4、增温和氮添加的处理,使莎草科、非禾本科草本、禾本科植物的繁殖物候接近,增加了三个功能群之间对资源的竞争。本实验通过青藏高原高寒草甸植物群落繁殖物候对氮添加和增温的响应的研究,可以了解其中的现象和机理,为其他地区植物群落应对全球气候变化的预防提供参考,有十分重要的生态学意义。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言(或绪论)4
一、材料与方法4
1.1样地设置 4
1.2实验对象 5
1.3物候计算5
二、结果与分析6
2.1七个物种在不同处理下的繁殖物候6
2.1.1开花日期6
2.1.2结果日期7
2.1.3开花持续时间7
2.1.4 果实持续时间 8
2.1.5繁殖物候时间8
2.2 三个功能群和CK的比较8
2.2.1花期和CK比较8
2.2.2果期和CK比较9
2.2.3花期持续期和CK比较10
2.2.4果期持续期和CK比较10
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2.2.5繁殖期和CK比较11
三、讨论11
3.1全球变化和植物繁殖分配11
3.2生态位的竞争12
致谢12
参考文献13
青藏高原高寒草甸植物繁殖物候对氮添加和增温的响应
引言
引言
青藏高原是中国最大、世界海拔最高的高原,被称为“世界屋脊”,独特的地理位置使他成为了气候变化的先锋地区和亚欧大陆气候的驱动者。由于人类活动引发的气候变化,诸如全球变暖,已对其独有的生境产生了很大影响。因此,对青藏高原上的植物物候变化的研究具有深远的意义。
植物物候是植物应对环境变化时表现出的一系列生活史对策,植物物候关系到植物体本身的生存繁衍和群落生物多样性的维持。在植物长期的进化过程中,植物物候与气候变化之间形成了稳定的耦合关系。同时,开花物候在植物的繁殖过程中具有非常重要的作用,它能强烈地影响植物的适合度[1],同时由于其易于操作且价格低廉因而长期受到研究人员关注[2]。
全球气候变化在温度上主要表现为全球变暖,温度的升高将直接影响植物光合作用、呼吸速率、蒸腾作用等诸多植物生理代谢过程,也可以通过影响有机物的合成和运输等代谢过程来影响植物的生长。还会间接地影响土壤中的水热气肥状况以及微生物活动。在植物物候与全球变暖相互作用的大量研究中,尽管有一个普遍认同的观点:在许多植物居群中,气候变暖已经提前了他们生物学春季,并延迟了生物学冬季时间的到来[3,4,5],。然而,由于自然植被与气候因子作用关系的复杂性,以及植物个体对气候因素效应的不同形态学机理[6],再加上区域气候的不稳定性,使得在植物物候与气候变暖相互作用的研究中仍然产生了许多不同意的结论。
不同种类植物物候对增温的响应快慢不同[7],一些种类的物候会快速响应增温,而另一些种类可能需要增温的累积效应[7,8]。例如一些研究指出早花植物可能比晚花植物对增温的响应更敏感[9],但也有一些相反的结论,例如在北美高草草原中夏季开花的植物对增温的响应更敏感[10]。另外,植物物候的各个阶段对环境变化的响应并不同步,不同的物候期对增温的响应不同[11]。例如与其他物候期相比,现蕾和开花期对增温的响应更敏感[7]。
氮素是陆地生态系统植物生长的主要限制性因子[12]。许多陆地植物己经进化为适应于在氮素含量水平低的环境中生长[13],现在将要面对显著的高氮环境,甚至是超出植物和土壤微生物需求的氮饱和环境[14]。全球变化下的氮素沉降增加,也正改变着我们身边的生态环境。许多有关陆地植物生态系统中氮素添加实验的研究显示,氮素的添加几乎无一例外的增加了植物群落的初级生产力,同时也减少了群落的物种丰富度[15,16,17]。植物在功能群水平上通常对氮素添加有明显的响应。Xia 和 wan 2008在对全球不同区域的456个陆地植物的meta分析研究发现,从生物量对氮素添加的响应来说,草本植物对氮素添加的响应比木本植物的响应显著[18]。近年来的研究表明,氮素的增加会引起植物物候的变化,尤其是植物花期物候的变化[19.20]。
本实验选取青藏高原高寒草甸植物群落中莎草科的线叶嵩草,毛茛科的高山唐松草、钝裂银莲花、条叶银莲花、小花草玉梅,禾本科的波伐早熟禾、垂穗披碱草共7个优势物种进行试验,分别对他们进行氮添加和增温处理的双因素实验,通过记录分析他们的繁殖物候期,来反应青藏高原高寒草甸植物群落对氮添加和增温所作出的响应。
1 材料与方法
样地设置
实验点位于青藏高原东缘甘南藏族自治州玛曲境内,依托兰州大学高寒草甸与湿地生态系统定位研究站。坐标为(N33°40′,E10 1°52′),海拔3550m。实验点年平均温度1.2℃(一月均温10℃,7月均温11.7℃),全年无霜期小于90天。过去30年年均降水量670mm,主要集中于短暂的夏季。地形为山地间开阔的草滩,土壤类型为亚高山草甸土,植物类型为高寒草甸。样地植被类型为莎草类、禾草类和双子叶杂草群系。
试验为双因子因子(增温、氮添加)交互试验。采用开顶式增温小室(OTC)进行增温处理。氮添加处理则通过每年施加2次尿素(12g N m2 y1)实现。采用随机区组设计,共计4个处理×4个重复=16个样地,每个样地大小为2m×2m。
CK
N
W

原文链接:http://www.jxszl.com/swgc/swgc/561657.html