首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 428 毫秒
1.
氮沉降增加将影响草原生态系统固碳, 但如何影响草原生态系统CO2交换目前为止还没有定论。同时, 不同类型和剂量氮素对生态系统CO2交换影响的差异也不明确。选取内蒙古额尔古纳草甸草原, 开展了不同类型氮肥和不同剂量氮素添加条件下生态系统CO2交换的野外测定。实验设置尿素和缓释尿素2种类型氮肥各5个剂量水平(0、5.0、10.0、20.0和50.0 g N·m-2·a-1)。结果显示, 生长季初期及中期降雨量低时, 氮素添加抑制生态系统CO2交换; 而生长季末期降雨量较高时促进生态系统CO2交换。随着氮素添加水平的提高, NEE和GEP均显著增加, 当氮素添加量达到10 g N·m-2·a-1时, NEE和GEP的响应趋于饱和。2种氮肥(尿素和缓释尿素)仅在施氮量为5 g N·m-2·a-1时, 缓释尿素对生态系统CO2交换的促进作用显著大于尿素, 在其它添加剂量时差异不显著。研究结果表明: 氮素是该草甸草原生态系统的重要限制因子, 但氮沉降增加对生态系统CO2交换的影响强烈地受降雨量与降雨季节分配的限制, 不同氮肥(尿素和缓释尿素)对生态系统CO2交换作用存在差异。  相似文献   

2.
基于功能平衡假说的玉米光合产物分配动态模拟   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于中国气象局沈阳大气环境研究所锦州农田生态系统定位观测站2004-2008年玉米各器官(根、茎和叶)生物量及相应环境因子的连续动态观测资料,检验了Friedlingstein模型在站点与日尺度上的适用性,并发展了基于施肥、土壤温度和土壤有效水分系数的玉米农田土壤有效养分系数模型,建立了基于功能平衡假说的日尺度的玉米光合产物的分配模型结果表明:与Friedlingstein模型相比,本文所建的玉米光合产物分配模型能更好地模拟玉米光合产物分配动态,为准确模拟日尺度的玉米农田生态系统生产力提供了技术支持.  相似文献   

3.
《植物生态学报》1958,44(5):461
理解生态系统对过去、现在和未来CO2浓度变化的响应,对于在生态进化的时间尺度上认识和预测全球变化的后果至关重要。过去三十多年来CO2浓度升高相关的科学问题主要集中在对植物生长和生产力的影响, 碳氮周转, 生态系统渐进式氮限制(PNL)形成, 与其他胁迫因子(O3污染、氮沉降、升温、干旱)之间的交互作用等方面。尽管生态学家在数据累积、基础理论上取得了一定进展, 但是仍然存在较大不确定性和大量未知有待解决。该文探究了近30年来CO2浓度升高对陆地生态系统影响研究的国际研究进展、重点领域及热点, 回顾了CO2浓度升高对植物影响的模拟实验研究发展, 重点论述了CO2浓度升高对粮食产量及品质、碳固定、水分利用效率、生态系统氮利用和土壤微生物响应等国际前沿动态研究中存在的主要问题与不足, 在此基础上展望了未来研究中值得关注的前沿研究方向。  相似文献   

4.
侯颖 《生态科学》2013,32(2):253-258
形态结构是植物对气候变化响应研究中的重要内容之一。论文分别综述了CO2浓度、气温及二者同时升高对植物株高、分枝、冠型、叶片和根系形态结构的影响。结果表明,大气CO2浓度升高促进植物的枝、茎、节间长和根系的生长,因而改变了植物的冠层结构和根系结构;单独气温升高或CO2浓度和温度同时升高对植物形态结构的影响因不同功能群、种或区域而显现出不确定性;通过对比研究,探讨了各研究结果出现差异的可能原因。最后分析了目前气候变化对植物形态结构影响研究的特点并提出未来应加强形态结构变化机理及形态结构变化与生态系统功能之间关系的研究。  相似文献   

5.
《植物生态学报》2013,37(8):718
在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种处理下的样地内, 对生态系统尺度和大针茅(Stipa grandis)、冷蒿(Artemisia frigida)、羊草(Leymus chinensis) 3种优势种植物叶片尺度上的气体交换和水分关系进行了测定, 对比研究了植物碳水对环境的响应。结果表明, 在优势种单株尺度和生态系统尺度上, 大气-植被CO2交换因草地利用方式的不同而具有不同的表现。在生态系统层面, 放牧样地的群落净CO2气体交换量和总初级生产力都与围封样地和割草样地有差异, 群落总初级生产力受生态系统呼吸的影响。在放牧处理下, 群落净CO2气体交换量日变化表现为生态系统对碳的吸收, 而围封和割草则以碳释放为主。单叶光合速率出现负值并随时间推移而恢复的现象, 应是植物对干旱高温、高光照的特殊反应。生态系统水分利用效率没有明显不同, 但各样地的蒸散能力有趋势上的变化; 对于同种植物, 放牧样地植物单叶水分利用效率的日变化波动幅度最大, 围封样地最小。  相似文献   

6.
小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)是氮素匮缺的内蒙古草原的灌丛优势种, 研究其根瘤性状及其对不同环境因子的响应特征, 可以进一步了解草原生态系统共生固氮过程及其对全球变化的响应机制。在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站, 利用开顶式生长室(Open-top chamber, OTC)控制实验模拟环境变化, 研究了3年生小叶锦鸡儿播种苗根瘤特征, 及其对氮素添加、干旱和加水和大气CO2浓度升高的响应。结果表明: 1) 3年生小叶锦鸡儿明显有根瘤着生, 多着生于侧根。根瘤形状多样, 以浅黄色的梨状和球状根瘤为主(占根瘤总数的68%); 另有少数棕褐色棒状和纺锤状根瘤(占根瘤总数的30%); 还有极少数较大的Y状根瘤。2)添加氮素极显著地抑制根系和根瘤的生长发育: 根系有发白现象, 且着生在其上的几乎都是干瘪根瘤。这种抑制效应随着水分增加和CO2浓度升高有所减缓。3)干旱抑制根系和根瘤生长, 而加水促进二者生长。与干旱和正常水分相比, 加水时根系更发达, 根瘤形态多样, 出现掌状和珊瑚状等大型根瘤。随着水分增加, 根瘤着生部位由主根渐向侧根再向须根发展。与正常水分相比, 减水时根瘤平均长度降低了50.4% (p<0.05); 在加水条件下根瘤生长状况最为良好, 单株根瘤数量和重量以及根瘤平均重量均显著增加。4) CO2浓度升高对根瘤生长有促进作用, 但未达到显著。5)根瘤数量对环境因子的变化比根瘤大小更敏感; 氮素和水分对单株根瘤数量和重量具有交互作用; 对于水分和氮素相对缺乏的内蒙古草原, 水分是限制小叶锦鸡儿根瘤菌侵染根系形成根瘤的关键因子。  相似文献   

7.
全球尺度上氮添加影响植物生物量分配但不影响不同器官间的异速生长关系 生物量在不同器官间的分配是植物对环境变化响应的一个关键生态生理学过程。然而,在全球尺度上有关不同陆地生态系统植物生物量分配对氮沉降响应的认识还比较欠缺。本文通过整合分析333篇已发表文章的5474个观测值,基于“最优分配假说”和“异速分配假说”,评估了全球尺度上氮添加对植物生物量及其在不同器官间分配的影响。结果表明:(1)氮添加显著增加了整株植物或不同器官的生物量,降低了根冠比和根质量分数,但对叶质量分数和茎质量分数无显著影响;(2)氮添加对不同器官质量分数的影响受实验条件、植物功能性状、纬度、氮添加率等因子单独或交互作用的调控;(3)氮添加对生物量在不同器官间的异速分配率无显著影响,表明氮添加导致的根冠比和根质量分数减少是在异速分配模式下由整株植物生物量增加而致。虽然氮添加改变了地上和地下部分的质量分数,但不同器官生物量间异速分配模式的稳定性表明“异速分配假说”能更好地描述植物生物量分配对氮添加的响应规律。该研究结果将有助于深入认识氮沉降环境下植物生物量的分配规律,同时表明将生物量分配纳入有关氮沉降对陆地生态系统影响的预测模型中的重要性。  相似文献   

8.
氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。  相似文献   

9.
高大气CO2浓度下氮素对小麦叶片光能利用的影响   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
关于氮素对高大气CO2浓度下C3植物光合作用适应现象的调节机理已有较为深入的研究, 但对其光合作用适应现象的光合能量转化和分配机制缺乏系统分析。该文以大气CO2浓度和施氮量为处理手段, 通过测定小麦(Triticum aestivum)抽穗期叶片的光合作用-胞间CO2浓度响应曲线以及荧光动力学参数来测算光合电子传递速率和分配去向, 研究了长期高大气CO2浓度下小麦叶片光合电子传递和分配对施氮量的响应。结果表明, 与正常大气CO2浓度处理相比, 高大气CO2浓度下小麦叶片较多的激发能以热量的形式耗散, 增施氮素可使更多的激发能向光化学反应方向的分配, 降低光合能量的热耗散速率; 大气CO2浓度升高后小麦叶片光化学淬灭系数无明显变化, 高氮叶片的非光化学猝灭降低而低氮叶片明显升高, 施氮促进PSII反应中心的开放比例, 降低光能的热耗散; 高大气CO2浓度下高氮叶片通过PSII反应中心的光合电子传递速率(JF)较高, 而且参与光呼吸的非环式电子流速率(J0)显著降低, 较正常大气CO2浓度处理的高氮叶片下降了88.40%, 光合速率增加46.47%; 高大气CO2浓度下小麦叶片JF-J0升高而J0/JF显著下降, 光呼吸耗能被抑制, 更多的光合电子分配至光合还原过程。因此, 大气CO2浓度增高条件下, 小麦叶片激发能的热耗散速率增加, 但增施氮素后小麦叶片PSII反应中心开放比例提高, 光化学速率增加, 进入PSII反应中心的电子流速率明显升高, 光呼吸作用被抑制, 光合电子较多地进入光化学过程, 这可能是高氮条件下光合作用适应性下调被缓解的一个原因。  相似文献   

10.
以氮素和水分(冬季增雪和夏季增雨)为控制因子, 开展相关田间控制实验, 分析不同功能群(以生活史为划分依据)尺度和群落尺度植物生物量分配格局对氮素和水分的响应, 得出以下结论: 1)一年生植物的繁殖生物量比重明显高于多年生植物, 而多年生植物种的叶/地上生物量比值显著高于一年生植物; 2)一年生植物对氮素和水分添加的响应剧烈, 氮添加耦合夏季增雨、氮添加耦合冬季增雪显著增加了一年生植物的繁殖生物量比重和叶生物量比重。多年生植物对氮素和水分添加的响应不敏感, 表现为多年生植物的各器官生物量分配格局对氮素添加和水分添加的响应不明显。3)氮素添加和水分处理改变了群落尺度生物量分配格局: 氮素添加耦合冬季增雪处理降低了群落植物的繁殖生物量比重和茎生物量比重, 提高了群落植物的叶生物量比重。4)冬季增雪和夏季增雨与氮素添加的交互作用对群落生物量分配格局的改变不同。夏季增雨耦合氮素添加处理下群落的茎生物量比重显著提高, 群落茎生物量分配的改变引起群落的垂直结构发生改变。冬季增雪氮素处理下群落的叶生物量比重增加, 但茎生物量比重增加不明显。冬季增雪也改变了群落的结构和功能。  相似文献   

11.
基于光合产物动态分配的玉米生物量模拟   总被引:1,自引:1,他引:0  
麻雪艳  周广胜 《生态学杂志》2016,27(7):2292-2300
光合产物分配是作物生长发育及生物量形成的关键环节,也是作物生长模拟的重要内容.本研究依据光合产物分配机理,结合玉米不同生长阶段的光合产物分配特点,构建了玉米光合产物分配模型.与WOFOST模型的CO2同化模块相结合,实现了对玉米各器官生物量动态的逐日模拟.利用锦州农田生态系统野外观测站5年的春玉米大田试验资料对模拟效果进行了验证.结果表明: 模型能解释总生物量变化的95.4%;对营养器官生物量变化的解释率达87.0%;对叶、根、茎生物量变化的解释率分别达85.3%,67.9%和76.5%;对穗生物量变化的解释率达87.5%.模型可实现玉米各器官的生物量动态的准确模拟.  相似文献   

12.
Most models of sex allocation distinguish between sequential and simultaneous hermaphrodites, although an intermediate sexual pattern, size‐dependent sex allocation, is widespread in plants. Here we investigated sex allocation in a simultaneous hermaphrodite animal, the tapeworm Schistocephalus solidus, in which adult size is highly variable. Sex allocation was determined using stereological techniques, which allow measuring somatic and reproductive tissues in a common currency, namely volume. We investigated the relationships between individual volume and allocation to different reproductive tissues using an allometric model. One measure of female allocation, yolk gland volume, increased more than proportionally with individual volume. This is in contrast to the measure of male allocation, testis volume, which showed a strong tendency to increase less than proportionally with individual volume. Together these patterns led to sex allocation being strongly related to individual volume, with large individuals being more biased towards female allocation. We discuss these findings in the light of current ideas about size‐dependent sex allocation in, primarily, plants and try to extend them to simultaneous hermaphrodite animals.  相似文献   

13.
Root to shoot ratio of crops as influenced by CO2   总被引:1,自引:0,他引:1  
Crops of tomorrow are likely to grow under higher levels of atmospheric CO2. Fundamental crop growth processes will be affected and chief among these is carbon allocation. The root to shoot ratio (R:S, defined as dry weight of root biomass divided by dry weight of shoot biomass) depends upon the partitioning of photosynthate which may be influenced by environmental stimuli. Exposure of plant canopies to high CO2 concentration often stimulates the growth of both shoot and root, but the question remains whether elevated atmospheric CO2 concentration will affect roots and shoots of crop plants proportionally. Since elevated CO2 can induce changes in plant structure and function, there may be differences in allocation between root and shoot, at least under some conditions. The effect of elevated atmospheric CO2 on carbon allocation has yet to be fully elucidated, especially in the context of changing resource availability. Herein we review root to shoot allocation as affected by increased concentrations of atmospheric CO2 and provide recommendations for further research. Review of the available literature shows substantial variation in R:S response for crop plants. In many cases (59.5%) R:S increased, in a very few (3.0%) remained unchanged, and in others (37.5%) decreased. The explanation for these differences probably resides in crop type, resource supply, and other experimental factors. Efforts to understand allocation under CO2 enrichment will add substantially to the global change response data base.Abbreviations R:S root to shoot ratio, dry weight basis  相似文献   

14.
以青藏高原高寒草甸中三种同域分布的喉毛花为研究对象,通过比较三个种的植株性状和繁殖分配,探讨繁殖分配的种间差异及其与植株个体大小的关系。结果表明:(1)三个种的植株高度、顶花大小和单株花数目、繁殖分配均存在种间差异,这可能与其各自的交配系统和具体的生境以及相应的生活史对策有关;(2)在三种喉毛花中,投入到营养器官和繁殖器官的绝对资源量均呈显著正相关,未检测到植株生长和繁殖间的权衡关系;(3)三个种的个体大小与繁殖器官生物量均呈显著正相关,而与繁殖分配均呈显著负相关,这表明个体越大,繁殖投入越高,而繁殖分配越低,与以往研究结果一致,这可能是由于繁殖分配与个体大小之间存在异速关系。  相似文献   

15.
Mutualisms, beneficial interactions between species, are expected to be unstable because delivery of benefit likely involves fitness costs and selection should favour partners that deliver less benefit. Yet, mutualisms are common and persistent, even in the largely promiscuous associations between plants and soil microorganisms such as arbuscular mycorrhizal fungi. In two different systems, we demonstrate preferential allocation of photosynthate by host plants to the more beneficial of two AM fungal symbionts. This preferential allocation could allow the persistence of the mutualism if it confers sufficient advantage to the beneficial symbiont that it overcomes the cost of mutualism. We find that the beneficial fungus does increase in biomass when the fungi are spatially separated within the root system. However, in well-mixed fungal communities, non-beneficial fungi proliferate as expected from their reduced cost of mutualism. Our findings suggest that preferential allocation within spatially structured microbial communities can stabilize mutualisms between plants and root symbionts.  相似文献   

16.
多年生龙胆属植物个体大小与花期资源分配研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
梁艳  张小翠  陈学林 《西北植物学报》2008,28(12):2400-2407
于各物种花中前期对青藏高原东部高寒草甸6种多年生龙胆属植物花期的繁殖分配和性分配进行分析,结果表明:(1)多年生龙胆属植物的植株个体越大,繁殖投入越高,繁殖分配越低;(2)随着植物个体的增大,对雌性、雄性和吸引结构的投入都在增加,这可保证资源的充分利用,不会因为单一部分的增加而造成资源的浪费;(3)6种龙胆属植物中,有4种其性分配结果与性别分配(SDS)的理论预测一致,即大个体更偏向雌性器官的资源投入,但麻花艽(Gentiana atraminea)和达乌里秦艽(Gentiana dahurica)的性分配与个体大小则没有表现出负相关,可能与其本身具有的雌雄异熟———雄性先熟特点有关;(4)资源在雌雄功能间的分配没有表现出权衡关系,可能是由于植物必须在许多不同生活史性状之间进行资源分配,而不是两两之间非此即彼.  相似文献   

17.
王满堂  赵志刚  周显辉  程栋梁 《广西植物》2018,38(10):1391-1398
生物量分配影响植物生长和繁殖,是植物生活史研究的重要内容。为了了解植物生活史性状对放牧的响应,该研究以青藏高原高寒草甸毒杂草展毛翠雀为对象,分析了放牧干扰对展毛翠雀的花期繁殖分配和性分配的影响。结果表明:放牧显著降低了展毛翠雀的总生物量、个体大小和繁殖投入; 放牧未改变展毛翠雀的营养部分与繁殖部分的等速生长关系,但显著增加了繁殖部分的生物量分配和总花数; 展毛翠雀的个体大小与总花数呈显著的正相关关系,但与性分配呈显著的负相关关系; 展毛翠雀的总花数与单花大小、单花的花瓣比例均表现出负相关关系,表明总花数与单花大小之间、总花数与单花的花瓣比例之间均存在权衡。因此,在放牧条件下,展毛翠雀的繁殖分配和性分配均表现出显著的可塑性。  相似文献   

18.
Sex allocation theory has been a remarkably productive field in behavioral ecology with empirical evidence regularly supporting quantitative theoretical predictions. Across mammals in general and primates in particular, however, support for the various hypotheses has been more equivocal. Population‐level sex ratio biases have often been interpreted as supportive, but evidence for small‐scale facultative adjustment has rarely been found. The helper repayment (HR) also named the local resource enhancement (LRE) hypothesis predicts that, in cooperatively breeding species, mothers invest more in the sex which assists with rearing future offspring and that this bias will be more pronounced in mothers who require extra assistance (i.e., due to inexperience or a lack of available alloparents). We tested these hypotheses in captive cotton‐top tamarins (Saguinus oedipus) utilizing the international studbook and birth records obtained through a questionnaire from ISIS‐registered institutions. Infant sex, litter size, mother's age, parity, and group composition (presence of nonreproductive subordinate males and females) were determined from these records. The HR hypothesis was supported over the entire population, which was significantly biased toward males (the “helpful” sex). We found little support for helper repayment at the individual level, as primiparous females and those in groups without alloparents did not exhibit more extreme tendencies to produce male infants. Primiparous females were, however, more likely to produce singleton litters. Singleton births were more likely to be male, which suggests that there may be an interaction between litter size adjustment and sex allocation. This may be interpreted as supportive of the HR hypothesis, but alternative explanations at both the proximate and ultimate levels are possible. These possibilities warrant further consideration when attempting to understand the ambiguous results of primate sex ratio studies so far.  相似文献   

19.
Studies of mate choice typically assume that individuals prefer high quality mates and select them based on condition‐dependent indicator traits. In species with biparental care, mutual mate choice is expected to result in assortative mating for quality. When assortment is not perfect, the lower quality pair members are expected to compensate by increased parental investment to secure their partner (positive differential allocation). This framework has been assumed to hold for monogamous species like the zebra finch (Taeniopygia guttata), but progress has been hampered by the difficulty to define individual quality. By combining multiple measures of causes (inbreeding, early nutrition) and consequences (ornaments, displays, fitness components) of variation in quality into a single principal component, we here show that quality variation can be quantified successfully. We further show that variation in quality indeed predicts individual pairing success, presumably because it reflects an individual's vigor or ability to invest in reproduction. However, despite high statistical power, we found no evidence for either assortative mating or for positive differential allocation. We suggest that zebra finch ornaments and displays are not sufficiently reliable for the benefits of choosiness to exceed the costs of competition for the putative best partner. To assess the generality of these findings unbiased quantification of signal honesty and preference strength is required, rather than selective reporting of significant results.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号