高寒矮嵩草草甸常见种功能属性对氮磷添加和水热变化

NWIPB OpenIR

	高寒矮嵩草草甸常见种功能属性对氮磷添加和水热变化
	李颖
学位类型	硕士
导师	贺金生
	2016
学位授予单位	中国科学院大学
学位授予地点	北京
关键词	气候变化属性可塑性叶片经济学谱资源竞争策略相对生物量
其他摘要	由气候变化和施肥活动引起的气候和土壤养分的变化会对植物的生活史策略产生影响，而植物生活史策略的变化又是导致植物群落结构和生态系统功能变化的主要原因之一。因此，量化植物功能属性对养分添加和水热变化的响应很有必要。本研究基于青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站的养分添加实验平台和增温控雨实验平台，以高寒矮嵩草草甸群落 12 种常见植物为研究对象，选择了植物重要的最大株高、叶片干物质含量、比叶面积和叶片碳、氮、磷含量为指标，旨在探讨高寒矮嵩草草甸群落常见种对养分(氮磷)添加和水热变化的响应策略以及功能属性与物种相对生物量之间的联系。结果表明： (1) 群落常见种改变了功能属性以响应环境变化。氮磷添加和水热变化显著影响了高寒矮嵩草草甸大多数常见种的形态结构和化学成分(p < 0.05)。在物种水平上，氮、磷单施使叶片氮、磷含量分别显著增加了 9.4%(p < 0.001)和 81.8%(p < 0.001)。氮、磷添加对叶片干物质含量和比叶面积有显著的交互作用(p < 0.01)。磷单施使叶片干物质含量减小了 2.3%，比叶面积增加了 3.5%；氮磷配合使叶片干物质含量减小了 10.1%，比叶面积增加了 15.3%。减少 50%降水使最大株高和比叶面积分别减小了 12.7%和 4.0%。增加 50%降水使最大株高增加了 15.8%，叶片干物质含量减小了 4.3%。增温使叶片氮含量减小了 2.6%。增温和降水变化对叶片磷含量有微显著的交互作用(p = 0.05)。减少 50%降水时，增温使叶片磷含量减小了 4.4%；增加 50%降水时，增温使叶片磷含量减小了 7.9%。这表明在氮磷添加和气候暖湿化的背景下，高寒矮嵩草草甸植物通过降低叶片干物质含量、提高植株高度、比叶面积和叶片氮磷含量使其对光、土壤可利用性氮和磷的获取与利用能力增强。在气候暖干化的背景下，高寒矮嵩草草甸植物通过提高叶片干物质含量、降低植株高度和叶片氮磷含量使其对资源保存能力和养分利用效率提高。 (2) 氮磷添加和水热变化改变了叶属性种间变异和叶属性关系。在叶片经济学谱上，氮磷配合显著改变了高寒矮嵩草草甸常见物种排序(p <0.05)，而氮磷单施和水热变化对物种排序均无显著影响。这表明氮磷配合可以显著改变叶属性的种间变异，进而导致高寒矮嵩草草甸常见种形成新的分布格局。在物种水平上，比叶面积-叶片磷含量关系和叶片氮含量-叶片磷含量关系的截距因氮磷添加而显著增大(p < 0.05)，叶片氮含量-叶片磷含量关系的截距因水热变化而显著减小(p < 0.05)，而叶属性相互关系的斜率无显著改变。这表明不同方向的叶属性对氮磷添加和水热变化的响应程度不一致，导致氮磷添加和水热变化改变了叶属性间的关系。 (3) 植物功能属性响应对物种相对生物量响应起重要作用。无论是对氮磷添加还是对水热变化的干扰，物种相对生物量都随着物种的最大株高、叶片干物质含量和叶片碳含量的增加而增加；随着物种的比叶面积和叶片氮磷含量的增加而减小。并且植物功能属性与物种相对生物量的联系可能取决于物种对最主要限制资源的竞争。这表明物种在养分利用与保存之间的权衡和种间竞争排斥对高寒矮嵩草草甸的群落构建具有重要意义：群落优势种以较低的养分获取和生长速率为代价换取其生物量的优势，从而导致了稀有种保持着快速生长的优势。然而，杂类草在群落中快速获取与利用资源的优势地位，可能进而被更适应变化环境的禾草类所替代。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/5903
专题	中国科学院西北高原生物研究所
作者单位	中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	李颖. 高寒矮嵩草草甸常见种功能属性对氮磷添加和水热变化[D]. 北京. 中国科学院大学,2016.

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高寒矮嵩草草甸常见种功能属性对氮磷添加和（4099KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文