模擬增溫和模擬放牧對(duì)高寒草甸土壤呼吸及植物群落特征的初期影響.pdf

1、本研究以青藏高原矮嵩草高寒草甸為研究對(duì)象,在野外自然條件下采用國(guó)際凍原計(jì)劃(ITEX)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)模擬增溫和冬季模擬放牧實(shí)驗(yàn)。在模擬全球氣候變暖的條件下,通過(guò)四種不同增溫梯度研究增溫和模擬放牧對(duì)高寒草甸土壤呼吸和植物群落的影響,探討高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球性氣候變化的響應(yīng)模式,從而為氣候變化與草地生態(tài)系統(tǒng)的變化關(guān)系提供長(zhǎng)期研究平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果如下:
　　1、在2013年5月至2013年9月的實(shí)驗(yàn)期間,與對(duì)照相比,溫室

2、內(nèi)的空氣溫度和地溫均有所升高。不同處理的溫度變化不一致,但總體來(lái)說(shuō)是隨溫室從大到小而逐漸升高的。方差分析結(jié)果顯示:兩因素下,各項(xiàng)溫度指標(biāo)中的溫度變化差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05),表現(xiàn)為土壤溫度的增幅小于氣溫的增幅。10cm處空氣濕度的總體變化趨勢(shì)為:A~D處理隨著溫室直徑的減小,空氣濕度逐漸下降。
　　2、土壤呼吸、溫度、對(duì)照處理的季節(jié)變化表現(xiàn)出一致性,各增溫處理月際間的土壤呼吸速率均高于對(duì)照處理。放牧下,A~D處理與對(duì)照

3、樣地土壤呼吸速率的平均值分別是3.585、3.503、3.794、3.639和3.376μmol·m-2·s-1;增溫下, A~D處理與對(duì)照樣地土壤呼吸速率的平均值分別為3.680、3.792、4.118、3.365和3.580μmol·m-2·s-1。土壤呼吸與5cm處土壤溫度擬合的最好。兩因素及A~D處理Q10值的變化規(guī)律都表現(xiàn)為:放牧下及放牧各處理的Q10值均大于增溫下及增溫各處理的Q10值?？諝鉂穸扰c土壤呼吸速率的相關(guān)性均不顯著

4、(P>0.05)。
　　3、增溫、放牧和增溫放牧的交互效應(yīng)均使土壤呼吸速率增加,但經(jīng)方差分析顯示,變化差異不顯著(P>0.05)。
　　4、增溫和放牧沒(méi)有明顯改變植物群落的結(jié)構(gòu),建群種、優(yōu)勢(shì)種和主要的伴生種在群落中的地位和功能也沒(méi)有因?yàn)闇囟群头拍恋母蓴_而出現(xiàn)明顯改變(P>0.05)。增溫作用沒(méi)有提高植物的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù),僅D處理中均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)高于對(duì)照樣地;放牧作用下各處理均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)有所提高;增溫

5、放牧的交互作用使植物物種數(shù)降低,但多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)有所增加。
　　5、溫度和放牧作用沒(méi)有使地上生物量增加,但是,物種多樣性均有所變化,物種多樣性與地上生物量之間存在正相關(guān)關(guān)系,本研究中D處理的最大地上生物量對(duì)應(yīng)的最大的物種多樣性說(shuō)明了這一點(diǎn)。草地群落地下生物量的分布一般呈垂直遞減的趨勢(shì),草地地下生物量趨于表層化。同時(shí),土壤表層地下生物量的變化表現(xiàn)出,增溫是影響地下生物量的主效應(yīng),較深層土壤的變化表明,放牧在影響地下生物量的變