高寒草甸典型植物对增温和 模拟 放牧的生理生态响应的研究

NWIPB OpenIR

	高寒草甸典型植物对增温和模拟放牧的生理生态响应的研究
	赵艳艳
学位类型	硕士
导师	周华坤
	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	增温放牧瞬时光合速率叶绿素花青素 C/n δ 13 c δ 15 n
其他摘要	在高原和高山极端环境影响下所形成的高寒草甸生态系统极其脆弱，对温室效应引起的全球气候变化极其敏感。放牧是当前天然草地利用的主要方式之一，影响着草地生态系统植被和土壤的生态进程。目前国内外的研究多侧重于模拟增温对高海拔地区和青藏高原高寒草甸生态系统的植物群落结构功能和群落物种多样性等的影响，关于典型物种的生理生化特征对增温的响应特别是不同种(功能群)间的比较研究仍较为缺乏。本研究以高寒草甸植物群落及其主要物种为研究对象，采用国际冻原计划模拟增温效应的方法-开顶式生长室(OTC)模拟增温和放牧，对高寒草甸典型植物进行生理生态响应的研究，分别测定了植物的群落结构(高度、盖度、生物量)；瞬时光合速率；光合色素(叶绿素和花青素含量)；比叶面积；矿质养分代谢(植物叶片 C/N，δ 13 C 和 δ 15 N 含量)。预期通过典型植物对不同处理的差异化响应来解释增温和放牧对高寒草甸的影响，为阐明高寒草甸植物适应增温环境的内在机制提供相关依据和参考。本研究主要结果如下： 1、OTC 的增温效果 OTC 模拟增温的效果明显，实验地的四个梯度 A、B、C、D 内，地上 5cm处气温分别增加 0.45、0.96、1.12 和 1.57℃。放牧处理的增温幅度也依次增大，分别为 1.07、1.54、2.08 和 2.44℃。 2、增温和放牧对植物群落结构的影响增温和放牧处理后，群落的平均高度与对照相比略有增加，群落的总盖度无明显变化，而增温后各增温梯度的群落生物量与对照相比均降低。放牧处理后，同一增温梯度下群落生物量又有所降低，变化不显著。 3、增温和放牧对植物叶绿素和花青素含量的影响随增温幅度的增加，4 种植物的叶绿素都表现出先降低后增加的趋势。放牧处理后，4 种植物叶绿素含量以及变化幅度与仅增温处理下相比有所降低。说明放牧削弱了增温对植物的影响程度。增温使矮嵩草和垂穗披碱草的花青素含量降低，而棘豆和麻花艽中总体上有所增加。放牧处理后，4 种植物的花青素含量总体上有所降低。与仅增温下相比，矮嵩草的花青素含量在各个梯度间的变化幅度变小，而棘豆的的花青素含量在各个梯度间的变化幅度却有所增加。 4、增温与放牧对植物瞬时光合速率的影响随着增温幅度的增加，矮嵩草和棘豆的瞬时光合速率都有所增大。而垂穗披碱草和麻花艽的瞬时光合速率先增大后降低。放牧处理后，植物的瞬时光合速率总体上都有所增大。 5、增温与放牧对植物比叶面积的影响增温后，矮嵩草和垂穗披碱草在各个温室中的比叶面积值与对照相比变化不显著，棘豆的比叶面积值与对照相比都有所降低，麻花艽在各个温室中的比叶面积值与对照相比都有所增加。放牧处理后，植物的比叶面积产生了一定的变化，但没有表现出一定的规律性改变。 6、增温与放牧对植物 C/N 及其同位素 δ 13 C、δ 15 N 的影响增温后，植物的 C/N 总体上有所增加，但没有显著性变化。放牧处理后，垂穗披碱草和麻花艽的 C/N 都增大，矮嵩草和棘豆的 C/N 没有显著性变化。矮嵩草叶片 δ 13 C 值随增温幅度增加依次增加，棘豆、麻花艽随增温幅度增加依次降低，而垂穗披碱草没有表现出梯度变化规律。放牧处理后，4 个物种在两个温室中的 δ 13 C 值出现了不同程度的波动，这是增温和放牧叠加作用下，植物对生长策略调整的结果。在本研究中，4 种植物叶片 δ 15 N 值随增温幅度变化不一致，其中矮嵩草叶片δ 15 N 值最低，麻花艽叶片 δ 15 N 值最高。经放牧处理后，4 个物种在两个温室中的 δ 15 N 值均增加，增温和放牧叠加后的环境更有利于氮的循环。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/5904
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	赵艳艳. 高寒草甸典型植物对增温和模拟放牧的生理生态响应的研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2016.

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高寒草甸典型植物对增温和模拟放牧的生理生（2306KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文