气候变化对高寒草甸枯落物分解特性的影响及温度敏感性研究

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	气候变化对高寒草甸枯落物分解特性的影响及温度敏感性研究
	苏爱玲
学位类型	硕士
导师	汪诗平
	2010-06-01
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位专业	草地生态学
关键词	气候变化增温湿度温度敏感性立枯凋落物枯落物（立枯与凋落物的混合物）枯落物质量枯落物分解失重率 Co2呼吸速率淋溶doc量
摘要	本论文是在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站完成的。以青藏高原高寒矮嵩草草甸生态系统为研究对象，探讨气候变化对立枯、凋落物和枯落物（立枯和凋落物的混合物）分解特性的影响及温度敏感性分析。2009年6~9月利用增温实验平台，研究不放牧条件下增温对枯落物季节分解特性的影响；同时，通过室内不同温度、湿度变化的可控模拟实验，研究温、湿度变化对枯落物分解特性和温度敏感性的影响。测量的指标包括枯落物的失重率、CO2呼吸速率、淋溶DOC量以及枯落物中全碳（TC）、全氮（TN）、全磷（TP）、木质素（L）、半纤维素（HC）和纤维素（CE）含量等。全球气候变化已经成为不争的事实，那么，影响枯落物分解的主要因素是气候因子的改变（如温度和湿度的变化）还是枯落物自身品质的变化？陆地生态系统枯落物分解过程将怎样响应未来全球气候变化？为了回答以上问题，我们首次在青藏高原开展了3个控制试验（野外测定和室内培养）。 1. 增温对枯落物季节分解特性的影响该增温实验始于2006年5月，夏季增温小区白天增温1.2℃，晚上增温1.7℃。与不增温相比，增温显著降低了枯落物的品质，其初始全碳、全氮、全磷、木质素、纤维素和半纤维素含量以及碳氮比和木质素氮比均具有显著的差异。2009年6~9月四次野外测定研究结果表明，增温显著地促进了枯落物的分解速率（F=35.757，P﹤0.001），枯落物CO2呼吸速率日动态和季节动态与土壤表层温度呈显著的正相关；枯落物品质对其分解速率也有显著地影响作用（F=26.705，P﹤0.001）；此外，取样日期和每天取样时间对枯落物的分解速率也具有显著的影响(P﹤0.05)。枯落物CO2呼吸速率的日动态具有相同的变化趋势，所有处理条件下，上午10:00枯落物CO2呼吸速率最大；8月的枯落物CO2呼吸速率最大，6月次之，彼此不存在显著差异，但是分别与7月和9月的呼吸速率有显著的差异。增温对枯落物DOC含量没有显著的影响（F=2.445,P=0.131），但枯落物DOC含量不同月份之间存在显著差异，都是6月份最高，不增温处理为0.229 mg/g，增温处理为0.223mg/g。 2. 不同温度和湿度对枯落物分解特性和温度敏感性的影响 2009年7月初在增温和放牧试验平台的4个不同处理小区内取样并进行室内培养试验。为期80天的枯落物室内培养试验研究结果表明，温度（10℃和20℃）、湿度（重量百分比40%和25%）和枯落物初始品质以及取样日期对枯落物的分解速率均有显著的影响，其中，温度对枯落物失重率的影响作用最显著（F=33.675，P﹤0.001）；增温、增湿显著促进了枯落物CO2呼吸速率，并且互作影响显著，但是对其温度敏感性Q10值的影响不显著，Q10值的变化范围在1.97-2.94之间；培养期间不增温放牧（NWG）小区枯落物模拟降水淋溶淋失的DOC量最多，为0.238mg/g，与其它三个小区模拟淋失的量存在显著的差异（F=19.497，P<0.001）。CO2和DOC的比例分布范围为3.1-3.6。 3. 不同温度和湿度对立枯、凋落物和枯落物分解特性和温度敏感性的影响 2009年7月下旬在海北定位站围栏样地没有开展任何试验的地方多点取样后开始室内培养试验。为期96天的立枯、凋落物和枯落物室内培养试验研究结果表明，温度（0℃、5℃、10℃和20℃）、湿度（重量百分比40%和25%）和初始品质以及取样日期对立枯、凋落物和枯落物的分解速率均有显著的影响。温度、湿度和初始品质对其失重率具有显著的影响作用，温度和湿度之间有交互影响作用（F=7.337，P﹤0.001），凋落物失重最多达28.9%，枯落物次之为28.2%，立枯最少为25.9%；温度、湿度和初始品质的变化对立枯、凋落物和枯落物的CO2呼吸速率有显著的影响，彼此之间存在交互影响作用，凋落物CO2呼吸速率最慢，为0.812μg/min.g，与立枯和枯落物CO2呼吸速率差异显著。增温增湿促进了立枯、凋落物和枯落物的CO2呼吸速率以及其温度敏感性Q10值，增温对Q10值的影响不显著；但湿度的增加显著增大了Q10值。随着温、湿度的变化，Q10值变化范围为1.76-4.38。培养期间立枯、凋落物和枯落物DOC淋失量分别为0.161、0.164和0.163mg/g，温度、湿度、品质以及取样时间对其有交互影响作用。CO2和DOC的比例分布范围为1.9-2.3。
学科领域	生物科学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/3418
专题	中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	苏爱玲. 气候变化对高寒草甸枯落物分解特性的影响及温度敏感性研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2010.

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苏爱玲硕士论文气候变化对高寒草甸枯落物分（619KB）			开放获取	使用许可	请求全文