Nitrogen:phosphorous supply ratio and allometry in five alpine plant species

In terrestrial ecosystems, atmospheric nitrogen (N) deposition has greatly increased N availability relative to other elements, particularly phosphorus (P). Alterations in the availability of N relative to P can affect plant growth rate and functional traits, as well as resource allocation to above‐ versus belowground biomass (M_A and M_B). Biomass allocation among individual plants is broadly size‐dependent, and this can often be described as an allometric relationship between M_A and M_B, as represented by the equation , or log M_A = logα + βlog M_B. Here, we investigated whether the scaling exponent or regression slope may be affected by the N:P supply ratio. We hypothesized that the regression slope between M_A and M_B should be steeper under a high N:P supply ratio due to P limitation, and shallower under a low N:P supply ratio due to N limitation. To test these hypotheses, we experimentally altered the levels of N, P, and the N:P supply ratio (from 1.7:1 to 135:1) provided to five alpine species representing two functional groups (grasses and composite forbs) under greenhouse conditions; we then measured the effects of these treatments on plant morphology and tissue content (SLA, leaf area, and leaf and root N/P concentrations) and on the scaling relationship between M_A and M_B. Unbalanced N:P supply ratios generally negatively affected plant biomass, leaf area, and tissue nutrient concentration in both grasses and composite forbs. High N:P ratios increased tissue N:P ratios in both functional groups, but more in the two composite forbs than in the grasses. The positive regression slopes between log M_A and log M_B exhibited by plants raised under a N:P supply ratio of 135:1 were significantly steeper than those observed under the N:P ratio of 1.7:1 and 15:1. Synthesis: Plant biomass allocation is highly plastic in response to variation in the N:P supply ratio. Studies of resource allocation of individual plants should focus on the effects of nutrient ratios as well as the availability of individual elements. The two forb species were more sensitive than grasses to unbalanced N:P supplies. To evaluate the adaptive significance of this plasticity, the effects of unbalanced N:P supply ratio on individual lifetime fitness must be measured.     

基于OTCs模拟增温方式探讨气候变暖对青藏高原草地生态系统的影响

开顶式生长室(OTCs)增温实验是研究全球气候变化与陆地生态系统关系的主要方法之一,已广泛应用于青藏高原地区。该文通过对近些年国内外研究文献的回顾,分别从植物物候、群落结构、生物量和土壤方面综合分析青藏高原草地生态系统对OTCs模拟增温实验的响应。研究发现:增温使群落返青期提前、枯黄期延迟,生长季延长;有利于禾本科植物的生长;高寒草甸地下生物量分配格局向深层转移;高寒草地生态系统对模拟增温的响应存在不确定性,受到地域、群落类型和实验时间的影响;在增温条件下,降雨和冻土融化引起的土壤水分变化通过调控生态系统的物候、生产力、土壤等途径控制着生态系统对气候变暖的响应。并在此基础上,提出了将来应着重研究的几个方面。     

藏北尼阿木底遗址发现的似阿舍利石器——兼论晚更新世人类向青藏高原的扩张

2013年夏,在藏北那曲地区申扎县羌塘高原旧石器调查中,从规模恢弘的尼阿木底遗址地表暴露的、数以万计的石制品中,分别采集到似阿舍利类型"手斧"9件和"薄刃斧"2件。本文对尼阿木底遗址所见的这类器物进行了细致的观察与分析,认为它们只是旧石器时代晚期勒瓦娄哇技术产品的石核,或偶尔为之的、与手斧和薄刃斧形似的石制品,并非真正意义上的手斧与薄刃斧。尼阿木底遗址不存在从选料、剥片、加工出成品,到使用、损坏和废弃等各个阶段的、明确的阿舍利类型石器工业产品生产体系的工艺链条,换言之,在尼阿木底生活的古人脑海中,并不存在一个加工阿舍利类型手斧和薄刃斧等工具的"概念模板"(Mental template)。联系到青藏高原其他地区以前所报道的同类材料,我们认为在青藏高原腹地目前所见的旧石器遗址中,还没有真正意义上的阿舍利石器工业类型的遗存。晚更新世末期时,来自于印巴次大陆方向的早期占领者,沿着喜马拉雅山脉、冈底斯山脉和昆仑山脉三条东西走向的巨大山系之间的通道,自高原西南方向开始向高原腹地扩张,其间阿舍利石器工业技术在非洲和欧亚大陆早已消弭,当时的青藏高原腹地并不具备重新产生该类石器工业技术的土壤。     

唐古特虎耳草谱系地理学研究

利用叶绿体基因(trnL-trnF和rpl16)对青藏高原地区的18个唐古特虎耳草(Saxifraga tangutica Engl.)居群(209个个体)进行谱系地理学研究,以揭示唐古特虎耳草的现有遗传结构及其历史演化过程。结果表明:(1)从209个个体中共检测到74个单倍型,且只有单倍型H5在居群中广泛分布,71.62%的单倍型为居群特有单倍型。(2)分子变异分析(AMOVA)显示,91.85%的遗传变异来源于居群内,居群间遗传分化不明显(F_(ST)=0.081);遗传分化系数N_(ST)(0.109)大于G_(ST)(0.097,P0.05)但不显著,表明唐古特虎耳草在其整个分布范围内没有明显的谱系地理结构。(3)中性检验表明,Tajima’s D(-2.045 07,P0.05)和FuLi’D*值(-3.629 27,P0.05)均为显著的负值,结合单峰的错配分布曲线,表明该物种经历过近期扩张。研究推测,唐古特虎耳草在第四纪冰期时可能存在多个微型避难所,由于第四纪冰期气候的反复波动,使得原来连续的居群片段化,避难所内的居群单独进化,从而形成了大量特有单倍型;唐古特虎耳草居群对第四纪冰期气候波动的反应可能更多的表现为垂直海拔高度的迁移,而非大规模的水平迁移。     

2000—2015年青藏高原草地归一化植被指数对降水变化的响应

降水变化是造成青藏高原草地植被生长年际变异的重要因素,降水量、分配方式及发生时间是降水变化的重要特征.利用2000—2015年青藏高原及附近区域145个气象站点的降水资料,以年降水量表征降水整体状况,以改进的降水集度(PCI)表征年内降水的分配状况,以定义的降水重心(PC)表征降水的集中时期,分析青藏高原降水变化的时空特征;并进一步以归一化植被指数最大值(NDVI_max)表征植被生长状况,探讨了青藏高原草地对降水年际变化的响应.结果表明: 青藏高原年降水量和PCI存在明显的梯度特征,PC在西藏南部形成中心.青藏高原灌丛草地NDVI_max年际变化对PCI变化响应敏感,降水越均匀越有利于NDVI_max的增加,但受到降水量的限制;高寒草甸对降水特征没有表现出显著的相关关系;草原植被NDVI_max的年际变化同时受PCI和PC的控制;高寒荒漠植被NDVI_max的年际变化主要受降水量的控制.在研究降水变化对青藏高原不同类型植被的影响时,除降水量之外,还需进一步考虑降水的分配格局等特征.     

青藏高原植被生长对PDO响应的季节分异

利用卫星遥感观测的区域尺度归一化植被指数(NDVI)和格点气候数据,借助Spearman相关分析及基于多变量回归分析的结构方程模型,研究了1982—2015年青藏高原植被生长季节变化对太平洋10年际涛动(PDO)的响应格局及机理过程.结果表明:青藏高原生长季(4—10月)平均NDVI与PDO指数存在显著的负相关关系,但是PDO与不同季节NDVI之间的关系呈现出明显的季节分异,具体表现为PDO与秋季NDVI的负相关关系强于夏季,且冬季PDO显著影响次年青藏高原夏季植被生长.另外,PDO对青藏高原植被生长的调控过程在季节间存在明显分异,夏季表现为PDO对温度和降水的共同调控,而秋季则以对温度调控为主.     

河北阳原油房细石器发掘报告

油房地点出土的石制品属于典型的细石器,文化遗物埋藏地晚更新统黄土层中。其时代应属旧石器时代晚期偏晚阶段,但可能早于虎头梁文化。它的发现与研究对阳原盆地及其周围地区旧石器文化序列的建立和华北地区细石器技术传统的探讨都具有一定的意义。     

黄土高原贫困地区农田能量效率与提高途径

黄土高原贫困地区主要分布于吕梁山以西至兰州以东的丘陵山区。贫困县有102个,人口2300万,农耕地4.67×10~8ha多,分别占黄土高原总县数的35.7%,总人口的35%,耕地面积的37.5%。其中连片的有山西吕梁山区、陕西榆林地区、宁夏西海固地区及甘肃定西地区。该贫困地区水土流失面积占80%以上,侵蚀模数为5000-1.0×10~4 t·km~(-2),年降水量300—55mm,干旱缺水,主要土壤为侵蚀黑     

高原鼢鼠种群能量动态的研究——Ⅰ.平均每日代谢及挖掘活动代谢特征

高原鼢鼠(Myospalax baileyi)的平均每日代谢率(ADMR)在6—10月期间无显著变化(F=0.731 ,p》0.05),这可能与地下洞道中环境温度的相对稳定有关。各月份ADMR合并统计为1.3027±0.2314毫升氧/克·小时。ADMR与体重(W,以克计)呈显著的负相关,两者间的回归关系为:ADMR=20.09W~(-0.50)。挖掘活动代谢率(MR_B)为4.6282±0.9332毫升氧/克·小时,相当于各月ADMR平均值的3.15—3.78倍。MR_B亦与W呈明显的负相关,回归公式为:MR_B=67.24W(-0.49).实验室条件(20℃)下,日代谢活动无明显的似昼夜节律现象,这可能是对黑暗条件长期适应的结果。然而,自由生活状态下,鼢鼠的日挖掘取食活动却具明显的似昼夜节律,而且挖掘取食活动期间代谢率将明显地升高,据此推测:野外自由生活状态下的高原鼢鼠可能具有与日挖掘活动相伴随的日代谢节律,而且可能与地温的昼夜变动有关。