模拟积雪覆盖变化对准噶尔荒漠草本植物群落的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 安里菲热·安尼瓦尔 |
| 答辩日期 | 2020-09-30 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张元明 |
| 关键词 | 积雪覆盖变化 草本植物 物种多样性 物候 古尔班通古特沙漠 Snow cover Herbaceous plant Species diversity Phenology Gurbantunggut Desert |
| 学位专业 | 理学博士 |
| 其他题名 | Effects of simulated snow cover changes on the community of herbaceous species in the Gurbantunggut Desert, China |
| 英文摘要 | 积雪作为对气候异常变化最敏感的地球表面覆盖物， 可对土壤温度、 湿度等诸多理化特性产生影响， 从而导致生态系统中土壤、 微生物、 植物等构成要素发生改变。 新疆是我国积雪覆盖的三大区域之一， 其新疆北部积雪在近年呈现出逐年增加的趋势。 新疆北部的准噶尔荒漠是全球典型的温带荒漠， 其生态系统结构与功能对积雪变化的响应可能会更为敏感、 快速， 但这方面的研究尚十分缺乏。目前， 古尔班通古特沙漠存在稳定积雪是其植被（特别是草本层） 发育良好的主要原因。 基于此， 本研究以准噶尔荒漠腹地古尔班通古特沙漠草本植物群落为研究对象， 开展野外控制条件下的积雪变化模拟实验， 共采取 4 种处理方法， 即去除积雪、 自然积雪、 增加一倍积雪和增加两倍积雪， 研究了冬季积雪变化对 35种荒漠植物种子萌发率的影响， 并从短命植物和一年生长营养期植物中选取不同物种进行光合特性、 物候方面的研究， 继而探讨草本植物群落中两种生活型植物的空间分布、 物种多样性和初级生产力对积雪变化的响应， 旨在为揭示全球气候变化背景下， 温带荒漠生态系统的响应特征提供一定的理论参考。 本研究的主要结果如下：（1） 对种子萌发特性的影响。 不同生活型植物种子室内萌发实验和野外埋藏种子萌发实验均表明， 积雪增加对种子萌发率的影响不显著， 增加一倍积雪和自然积雪对种子萌发率均表现出相似的影响。 但去除积雪处理对不同质量和形状的种子萌发率具有抑制作用。 去除积雪处理下， 质量较重的种子萌发率最高， 表明积雪变化可能通过改变质量较重的种子萌发来改变荒漠草本植物群落结构。（2） 对光合特性的影响。 在干旱年份和湿润年份的短命植物生长旺季， 自然积雪和增加一倍积雪处理的土壤含水量均高于去除积雪处理， 植物叶片相对含水量在整个生长季的变化随土壤含水量的变化而变化。 其中 4 种短命植物的叶干物质及最大净光合速率在湿润年和干旱年之间差异显著。（3） 对物候期的影响。 增加积雪使短命植物和一年生长营养期植物的展叶期、 开花期和结实期均提前， 而枯黄期均延迟； 同时， 群落水平植物物候开花始期、 开花末期、 结实始期、 结实末期和展叶期均提前， 枯黄期推后。 因此， 尽管不同物种物候期对积雪覆盖变化的敏感程度不同， 但温带荒漠草本植物个体、 生活型和群落水平的表现基本一致， 积雪增加均使荒漠草本植物的生长季延长了1-2 周。 自然积雪使荒漠草本植物展叶始期提前， 对枯黄期的影响较小； 增加一倍积雪使植物枯黄期延迟， 但对展叶期影响较小。（4） 对空间分布格局的影响。 湿润年增雪促使荒漠草本植物群体以聚集式分布为主， 通过小尺度的群体聚集增加种间的竞争强度， 从而可能改变不同物种对资源和空间的竞争能力， 有利于群体的更新。 而干旱年促使群体由聚集式分布向随机分布转变， 表明积雪足够多才有利于群体生存。 同一个物种或同一生活型的空间分布格局存在尺度依赖性， 即各种尺度下的空间分布特征并不完全相同。（5） 对物种多样性和生物量的影响。 积雪增加或减少均能导致物种和物种多样性发生变化。 不同处理下， 3 种物种多样性指数整体表现为湿润年高于干旱年， 均匀度指数并没有发生显著变化。 去除积雪处理显著降低物种多样性。 积雪量增减也能够导致生物量的响应。 积雪处理下， 湿润年地上生物量（18.4 g·m−2）高于干旱年（3.2 g·m−2）。 随积雪增加， 地上生物量逐渐升高， 增加两倍积雪时达最大。 表明未来积雪增加不仅会改变荒漠草本植物群落的物种组成， 而且会改变地上生物量， 从而促进荒漠草本植物的生长。 |
| 学科主题 | 植物学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/15401]  |
| 专题 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 新疆生态与地理研究所_研究系统 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 安里菲热·安尼瓦尔. 模拟积雪覆盖变化对准噶尔荒漠草本植物群落的影响[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。