松嫩草原地下凈生產(chǎn)力及生物量分配對降雨變化的響應(yīng).pdf

1、草原生態(tài)系統(tǒng)是碳分布最廣的生態(tài)類型之一，該生態(tài)系統(tǒng)固碳量約占全球陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳總量的三分之一，在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和氣候調(diào)解中起重要作用。并且在草地生態(tài)系統(tǒng)中植物大部分光合作用的凈初級產(chǎn)物分配到地下部，根系生物量一般比地上部生物量高2-5倍，甚至高達10倍以上。地下凈生產(chǎn)力是草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的體現(xiàn)，也是評價該生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的重要指標(biāo)之一。但是目前關(guān)于降雨變化對草原生態(tài)系統(tǒng)地下凈初級生產(chǎn)力影響的研究還很薄弱。松嫩草地在維持區(qū)域

2、氣候穩(wěn)定和提供充足的畜產(chǎn)品方面有重要的作用，國家十一五規(guī)劃中要將東北建成國家生態(tài)安全的重要保障區(qū)。因此弄清全球變化條件下根系凈生產(chǎn)力和地上和地下分配關(guān)系對準(zhǔn)確的評價松嫩草地的生態(tài)價值，以及潛在草地有機質(zhì)儲量都有重要的意義。
　　 本研究的主要目的是：1）降雨量變化如何影響凈初級生產(chǎn)力（包括地上生產(chǎn)力和地下生產(chǎn)力）?2）降雨量變化如何影響植物光合產(chǎn)物分配？
　　 本研究以松嫩草地西南部，吉林省長嶺縣境內(nèi)，東北師范大學(xué)松嫩草

3、地生態(tài)研究站作為研究地點，設(shè)置了3個不同的降雨處理區(qū)（即增雨30％區(qū)，減雨30％區(qū)，對照區(qū)），在降雨量變化情況下測定了土壤水分、地上生物量、地上生產(chǎn)力、地下生產(chǎn)力、凈初級生產(chǎn)力以及生物量的地上地下分配。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 1)降雨量和地上生產(chǎn)力之間有著正相關(guān)關(guān)系，增雨30％能提高地上生產(chǎn)力56％，而減雨30％降低地上生產(chǎn)力16％，即增雨顯著提高地上生產(chǎn)力，但減雨有降低地上生產(chǎn)力的趨勢，這是因為增雨能增加土壤水分

4、，從而進一步提高地上生物量的原因。
　　 2)降雨量和地下凈生產(chǎn)力之間也有著正相關(guān)關(guān)系，增雨30％能提高地下生產(chǎn)力65％而減雨30％降低地下生產(chǎn)力21.5％，即增雨顯著提高地下凈生產(chǎn)力而減雨有降低地下凈生產(chǎn)力的趨勢，這可能是因為隨著降雨量的增加和地下其他養(yǎng)分供應(yīng)不足，植物增加了對地下生產(chǎn)的投入。
　　 3)增雨30％時地下生產(chǎn)力比為0.25，而減雨30％時地下生產(chǎn)力比為0.15，增雨能促進草原植物光合產(chǎn)物的地下分配，但減

5、雨并沒有顯著影響生物量的地上地下分配關(guān)系。這個結(jié)果與隨著降雨量增加植物分配到地下生物量減少相矛盾。但從氣象數(shù)據(jù)分析可以看出，2009年是非常干旱的年份，生長季的降雨量只有210mm，因此植物的生長會受到非常大的限制，植物可能增加了地下生產(chǎn)的投入，從而出現(xiàn)如上面的結(jié)果。
　　 根據(jù)IPCC報告(2007)，中緯度地區(qū)降雨將呈增加趨勢。根據(jù)本論文實驗結(jié)果，增加降雨能同時增加地上和地下生產(chǎn)力，因此，增加降雨將對東北草地有利，能夠增加嫩