养分输入下的草地生产力稳定性维持机制
文献类型：学位论文
| 作者 | 贺云龙 |
| 答辩日期 | 2024-01 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张扬建 ; 牛书丽 ; 朱军涛 |
| 关键词 | 极端事件 气候因素 生物多样性 养分富集 生态系统稳定性 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 由人类活动引起的极端降水事件频发、养分资源输入增加等全球变化问题，已严重的影响了生态系统为人类提供食物、气候调节等一系列服务与功能，直接威胁着人类福祉和可持续发展。然而这些全球变化因素引起生物多样性降低，进而带来生态系统功能变化的机制仍尚不清楚。草地生态系统在全球有着广泛的分布，普遍受到氮磷等资源的限制，对施肥等人类活动干扰和气候变化响应更为敏感。因此，开展养分资源输入等全球变化因素影响下草地生态系统功能稳定与生物多样性关系的研究极为重要。 本研究选取了中国地区典型的高寒草地、温带草地生态系统为主要研究对象，利用高寒草甸梯度降水平台、高寒草原氮添加梯度平台以及中国区域养分添加联网试验平台，系统的探讨了养分输入下植物多样性与草地生态系统功能稳定的关系。取得具体研究结果如下： 通过高寒草甸生态系统研究发现，干旱显著增加了极端事件下植物生产力年际波动，而且增加了极端降水后植物生产力恢复速率，但其对极端降水植物生产力抵抗力或极端降水后植物生产力恢复力没有显著影响。干旱显著降低了植物物种丰富度、物种对环境变化同步响应和优势物种生物量年际波动。干旱主要通过降低物种对环境变化的同步响应，进而降低植物生产力年际的波动和极端降水后植物生产力恢复速率。 在高寒草原研究发现，氮输入会加剧植物生产力年际波动、物种年际波动和物种对环境变化的同步响应，但不同氮添加水平之间效应差异不显著。随着施氮年限的增加，没有加剧氮输入对上述指标的影响效应。相反，降低了高氮输入下植物生产力年际波动和物种对环境变化同步响应。进一步发现，随着施氮年限增加，生长季降水年际波动逐渐减小，降低了物种对环境变化同步响应，降低了植物生产力的年际波动。 在区域尺度上研究发现，氮输入加剧植物生产力的年际波动，增加生态系统的不稳定，而磷输入无影响效应。物种对环境变化异步响应和优势种生物量年际波动是影响植物生产力年际波动主导因素，其中氮输入主要通过增加优势种年际波动，进而提高植物生产力年际波动，磷输入主要增加物种对环境变化的异步响应影响植物生产力年际波动。生长季温度的波动也会影响氮和磷输入植物生产力的年际波动。在7个样点上，随着生长季温度波动增加，氮和磷添加对植物生产力的影响效应逐渐降低，表现为以高海拔的高寒草地植物生产力对养分响应最弱，而以低海拔温带草地对养分输入响应最强的模式。 综上所述，本研究结果揭示了干旱会促进物种对环境变化同步响应，进而加剧了植物生产力的不稳定，但会提高极端事件后植物生产力恢复速率。其次，指出了降水年际变异会增加物种对环境变化同步响应，进而加剧氮输入下植物生产力的不稳定；在区域尺度上，阐明了养分输入会加剧植物生产力的不稳定，其中氮和磷输入主要通过不同的生物机制途径，进而增加植物生产力年际波动，生长季温度波动的增加，会加剧氮磷输入下植物生产力年际波动，造成了高寒草地和温带草地生态系统对氮磷养分输入的响应差异。上述研究结果为研究高寒草地和中国草地生态系统功能稳定的维持提供了一定的理论支持。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 98 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209389]  |
| 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 | 贺云龙. 养分输入下的草地生产力稳定性维持机制[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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