气候变化和人类活动对西藏高寒草地营养品质和养分库的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 王俊皓 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 付刚 |
| 关键词 | 气候变化 人类活动 高寒草地 营养品质 养分库 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 营养品质和养分库分别指的是营养成分的含量及现存量，是评价草地质量的 重要指标，它们可以影响家畜的生长发育和繁殖，进而影响畜产品的产量和品质 以及牧民生计。作为国家生态安全屏障和全球变化的“放大器”，西藏草地生态 系统同时具有重要、敏感和脆弱三大特点。近五十年以来，西藏高寒草地生态系 统一直面临着日益明显的气候变化和日益增强的人类活动，这些必然会对牧草的 营养品质和养分库产生影响。然而牧草营养品质和养分库将如何响应气候变化和人类活动还有待于进一步研究。因此，本研究以西藏高寒草地的牧草营养品质和 养分库为研究对象，基于样带调查数据、利用随机森林模型模拟了 2000－2020年的潜在（纯气候变化驱动）和实际（人类活动与气候变化共同驱动）的高寒草 地的营养品质和养分库，从而探讨西藏高寒草地的营养品质和养分库对气候变化 和人类活动的响应规律，进而为放牧制度的科学合理制定等提供科学依据。 本研究的主要结果如下： （1）随机森林模型模拟的潜在的和实际的高寒草地牧草的酸性洗涤纤维 （acid detergent fiber）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber）、粗蛋白（crude protein）、粗灰分（crude ash）、粗脂肪（ether extract）和水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrates）的含量和库的精度都较高，观测值和模拟值的线性拟合的 斜率均接近 1.00，且相对误差均在 5%以内。因此，本研究所构建的随机森林模 型可以用于后续分析。 （2）随着地理位置（经度、纬度和海拔）和气候本底条件（年均温、年降 水和生长季节辐射）的变化，气候变化对潜在的营养品质的影响程度并不总是线 性变化的，这很可能与光能利用效率、土壤养分循环、物种丰富度等对气候变化 的响应程度不同有关。生长季节辐射变化是主导潜在的牧草营养品质变化的主要原因，其次是年降水和年均温变化。 （3）随着地理位置和气候本底条件的变化，气候变化对潜在的养分库的影 响程度呈非线性变化，年降水量较低（西部地区，降水量小于 200mm）的区域影 响程度更大。生长季节辐射和年均温的变化共同主导了牧草潜在养分库的变化， 这很可能与以下机制有关：一是生长季节辐射的变化主导了潜在养分含量的变化。 二是生长季节辐射和年均温的变化改变了植物光能利用效率、水分有效性、土壤微生物多样性等因子调控植物光合、呼吸、吸收作用以及光合产物的分配方式， 从而影响地上生物量。 （4）气候因子和地理位置共同影响着人类活动对营养品质的影响，且气候因子的贡献更大。随着经度和年降水的增加，人类活动对牧草营养品质的影响程 度逐渐增强，而随着辐射的增强，人类活动对牧草营养品质的影响程度逐渐降低。 人类活动降低了气候变化对牧草营养品质的影响，这可能与以下机制有关：一是 人类活动可以改变植物体内元素的吸收和分配过程，影响酸性洗涤纤维、粗灰分、 粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维和可溶性糖等物质的生产、积累和分配，进而影响牧草营养品质；二是通过改变群落物种组成和α多样性，使营养品质良好的新生优质牧草代替衰老的牧草，引起牧草营养品质的变化；三是通过调控植物对气 温和降水等环境因子的响应，引起牧草营养品质的变化。 （5）随着海拔的升高，人类活动对养分库的影响程度降低。人类活动对养 分库影响程度的年际变化率与气候因子、地理因子和气候变化因子都无明显关系，这很可能与人类活动导致的地上现存生物量趋同有关。人类活动改变了牧草养分库对气候变化的响应，这很可能与以下机制有关：一是人类活动改变了牧草营养 成分含量对气候变化的响应。二是降水变化通过改变水分有效性，影响植物对土壤矿质元素的吸收和光合产物的生产，而人类活动改变了土壤养分循环，促进了植物对土壤矿质元素的吸收，刺激了生物量更多分配到地上部分，从而使粗灰分库等养分库对年降水的响应右移。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 133 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/184592]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王俊皓. 气候变化和人类活动对西藏高寒草地营养品质和养分库的影响[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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