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1.
以中国科学院新疆巴音布鲁克草原生态站为依托,于2010年5月—2011年10月利用静态箱-气相色谱法对短期禁牧(2005年围封)、长期禁牧(1984年围封)和自由放牧(冬季放牧)3种草地的CO2、CH4、N2O气体通量进行了野外连续试验研究。结果表明:新疆天山高寒草原对CO2,CH4和N2O通量表现出明显的季节排放特点。在植物的生长季(5—10月),新疆天山高寒短期禁牧、长期禁牧和自由放牧草原的CO2通量平均值分别为:(89.8±49.3)、(52.8±28.7)、(57.0±30.7)mg·m-2·h-1,CH4通量平均值分别为:(-66.3±21.3)、(-104.5±32.8)、(-103.0±39.0)μg·m-2·h-1,N2O通量平均值分别为:(21.2±11.8)、(13.6±6.9)、(13.2±6.2)μg·m-2·h-1;短期禁牧草原与长期禁牧和自由放牧草原CH4平均通量具有显著性差异(P0.05),但CO2和N2O差异不显著(P0.05)。在植物的非生长季(11月—翌年4月),新疆天山高寒短期禁牧、长期禁牧以及自由放牧草原的3种温室气体的通量较低且差异均不显著。  相似文献   
2.
Blue light controls solar tracking by flowers of an alpine plant   总被引:2,自引:0,他引:2  
In at least 18 plant families, leaves or flowers can maintain a specific orientation with respect to diurnal movements of the sun. Previous work on heliotropic leaves has demonstrated that blue light (400–500nm) provides the cue for their tracking response. Floral heliotropism occurs in several families of arctic and alpine plants, but the spectral sensitivity of the response has not been studied previously. Moreover, no studies on the spectral sensitivity of any heliotropism have been conducted on wild plants growing in their natural habitat. Working under field conditions, we used coloured acrylic filters to determine whether heliotropism by flowers of the snow buttercup (Ranunculus adoneus) is responsive to broad-band blue or red light. Flowers were able to orient towards the sun under boxes made entirely of blue-transmitting filters and in red-transmitting boxes having a single blue side that faced the sun. In these treatments, solar tracking ability was not significantly different from that observed in adjacent control flowers. In contrast, the precision of solar orientation was significantly reduced in red-transmitting boxes and red boxes with a single blue side oriented away from the sun. In the early morning, flowers covered by red-transmitting boxes failed to orient in the direction of sunrise, suggesting that this floral response, unlike that seen in some heliotropic leaves, lacks a residual‘memory’ for previous solar movements.  相似文献   
3.
Root penetration resistance and elongation of maize seedling roots were measured directly in undisturbed cores of two sandy loam soils. Root elongation rate was negatively correlated with root penetration resistance, and was reduced to about 50 to 60% of that of unimpeded controls by a resistance of between 0.26 and 0.47 MPa. Resistance to a 30° semiangle, 1 mm diameter penetrometer was between about 4.5 and 7.5 times greater than the measured root penetration resistance. However, resistance to a 5° semiangle, 1 mm diameter probe was approximately the same as the resistnace to root penetration after subtracting the frictional component of resistance. The diameter of roots grown in the undisturbed cores was greater than that of roots grown in loose soil, probably as a direct result of the larger mechanical impedance in the cores.  相似文献   
4.
In leaves of three alpine high mountain plants, Homogyne alpina, Ranunculus glacialis and Soldanella alpina, both photosystem II (PSII) and the enzyme catalase appeared to he highly resistant to photoinactivation under natural field conditions. While the Dl protein of PSII and catalase have a rapid turnover in light and require continuous new protein synthesis in non-adapted plants, little apparent photoinactivation of PSII or catalase was induced in the alpine plants by translation inhibitors or at low temperature, suggesting that turnover of the Dl protein and catalase was slow in these leaves. In vitro PSII was rapidly inactivated in light in isolated thylakoids from H. alpina and R. glacialis. In isolated intact chloroplasts from R. glacialis, photoinactivation of PSII was slower than in thylakoids. Partially purified catalase from R. glacialis and S. alpina was as sensitive to photoinactivation in vitro as catalases from other sources. Catalase from H. alpina had, however, a 10-fold higher stability in light. The levels of xanthophyll cycle carotenoids, of the antioxidants ascorbate and glulathione, and of the activities of catalase, superoxide dismutase and glutathione reductase were very high in S. alpina, intermediate in H. alpina, but very low in R. glacialis. However, isolated chloroplasts from all three alpine species contained much higher concentrations of ascorbate and glutathione than chloroplasts from lowland plants.  相似文献   
5.
高山微水体由于面积微小且通过地表径流形成串联结构常常被认为与高山溪流具有类似的生境, 然而由于这两类生境中环境因子与底栖动物多样性存在差异, 它们在生态系统中的作用可能完全不同。滇西北地区是全球生物多样性热点区域之一, 境内高山微水体和高山溪流分布密集, 在区域底栖生物多样性维持方面具有重要的功能, 然而目前对这两类高山淡水生态系统的研究较少。为了比较这两类生境环境因子的异同及其对底栖动物多样性的维持作用, 2015年6月, 作者在云南省怒江州贡山县的高山峡谷内, 对27个高山微水体和同区域分布的1条高山溪流(海拔高差500 m范围)的底栖动物多样性和水环境因子进行了实地调查。结果表明: (1)高山微水体和高山溪流底栖动物群落中优势分类单元种群数量均比较庞大, 而稀有分类单元数量较多且种群较小; (2)两种生境在环境因子、物种多样性、功能多样性和群落结构方面的差异明显, 高山溪流有较高的物种丰富度、物种多样性和功能多样性; (3)高山微水体底栖动物多样性的分布与水环境因子无关, 而高山溪流底栖动物多样性与群落结构的形成受到与流速关联的水环境因子和海拔的影响。因此, 高山微水体与高山溪流不能简单地视为类似的生境类型, 它们对区域底栖动物多样性和生态功能维持可能具有不同的作用。  相似文献   
6.
Background and Aims Glacier foreland plants are highly threatened by global warming. Regeneration from seeds on deglaciated terrain will be crucial for successful migration and survival of these species, and hence a better understanding of the impacts of climate change on seedling recruitment is urgently needed to predict future plant persistence in these environments. This study presents the first field evidence of the impact of climate change on recruitment success of glacier foreland plants.Methods Seeds of eight foreland species were sown on a foreland site at 2500 m a.s.l., and at a site 400 m lower in altitude to simulate a 2·7 °C increase in mean annual temperature. Soil from the site of origin was used to reproduce the natural germination substrate. Recruitment success, temperature and water potential were monitored for 2 years. The response of seed germination to warming was further investigated in the laboratory.Key Results At the glacier foreland site, seedling emergence was low (0 to approx. 40 %) and occurred in summer in all species after seeds had experienced autumn and winter seasons. However, at the warmer site there was a shift from summer to autumn emergence in two species and a significant increase of summer emergence (13–35 % higher) in all species except two. Survival and establishment was possible for 60–75 % of autumn-emerged seedlings and was generally greater under warmer conditions. Early snowmelt in spring caused the main ecological factors enhancing the recruitment success.Conclusions The results suggest that warming will influence the recruitment of glacier foreland species primarily via the extension of the snow-free period in spring, which increases seedling establishment and results in a greater resistance to summer drought and winter extremes. The changes in recruitment success observed here imply that range shifts or changes in abundance are possible in a future warmer climate, but overall success may be dependent on interactions with shifts in other components of the plant community.  相似文献   
7.
长白山西坡岳桦林带的草本植物(以小叶章为代表)侵入了苔原带,形成了独特的植物入侵现象。在光谱及影像分析的基础上,结合GPS(Global Positional System)定位技术,并依据小叶章与牛皮杜鹃的光谱差异及其反演的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)植被指数,揭示小叶章侵入苔原带的过程;通过对不同侵入时间、强度的斑块进行群落调查及土壤测试,探究小叶章侵入苔原带的生态后果。结果显示小叶章侵入苔原带始于20世纪80年代后期,由低海拔向高海拔推进,进入21世纪后逐渐形成了稳定的以小叶章为优势物种的植物群落结构。目前,低海拔处的小叶章斑块经过多年扩张已连接成片,而高海拔处的斑块正处于扩张的初期阶段。从生物多样性变化可以看出,小叶章侵入苔原带导致植物群落多样性升高和物种数量的增加,苔原带原有的灌木数量明显减少,草本植物逐渐增多。植被的改变影响了土壤的理化性质,C/N比下降,土壤腐殖质含量和全氮含量下降,但速效氮和土壤持水能力上升,土壤养分的高效利用又进一步推动了小叶章的侵入。小叶章侵入苔原带已经造成了严重的生态后果。  相似文献   
8.
何淑嫱  李伟  程希平  谭芮  松卫红 《生态学报》2019,39(6):2063-2070
高寒草甸具有重要的生态服务功能,然而固有脆弱性使其极易遭受气候变化和人为干扰等多重因素的影响。作为滇西北旅游资源中重要的组分之一,高寒草甸吸引了大批游客前往开展徒步旅行活动,但伴随着的践踏干扰作用会不可避免地对高寒草甸生态系统带来负面影响。然而,目前关注践踏干扰对滇西北高寒草甸植被的影响,特别是植被功能性状和功能多样性如何发生变化方面的研究还十分欠缺。以云南省香格里拉市碧塔海自然保护区内的典型高寒草甸生态系统为研究对象,采用实验践踏的方式(一共5种不同强度的践踏处理)来模拟旅游活动对草甸植被的干扰作用,并以草甸植被的茎叶性状特征为切入点,重点探讨践踏干扰对茎叶性状的平均大小和变异程度的影响,以及物种丰富度(以物种形态分类为基础)和功能丰富度(以功能性状为基础)之间的关系。研究结果显示,随着践踏强度的增加,植株高度和叶片大小的平均值,而不是茎叶性状的变异程度,出现明显下降趋势。此外,物种丰富度和功能丰富度均随践踏强度的增强而减小,且两者之间呈现显著正相关关系。然而,较之轻度践踏实验组,重度践踏实验组中的功能均匀度和功能分离度水平均有所增加,表明践踏干扰可能会在短期内打破优势种对资源的绝对占有格局和减少物种间的生态位重叠程度。尽管高寒草甸对人类践踏活动有一定的承受能力,但气候变化和人为干扰等多重因素势必会改变和影响高寒草甸群落的结构和功能可持续性,这也对高寒草甸的保护与管理工作提出了更加紧迫的要求。  相似文献   
9.
高寒灌丛草甸和草甸均是青藏高原广泛分布的植被类型, 在生态系统碳通量和区域碳循环中具有极其重要的作用。然而迄今为止, 对其碳通量动态的时空变异还缺乏比较分析, 对碳通量的季节和年际变异的主导影响因子认识还不够清晰, 不利于深入理解生态系统碳通量格局及其形成机制。该研究选取位于青藏高原东部海北站高寒灌丛草甸和高原腹地当雄站高寒草原化草甸年降水量相近的5年(2004-2008年)的涡度相关CO2通量连续观测数据, 对生态系统净初级生产力(NEP)及其组分, 包括总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸的季节、年际动态及其影响因子进行了对比分析。结果表明: 灌丛草甸的CO2通量无论是季节还是年际累积量均高于草原化草甸, 并且连续5年表现为“碳汇”, 平均每年NEP为70 g C·m -2·a -1, 高寒草原化草甸平均每年NEP为-5 g C·m -2·a -1, 几乎处于碳平衡状态, 但其源/汇动态极不稳定, 在2006年-88 g C·m -2·a -1的“碳源”至2008年54 g C·m -2·a -1的“碳汇”之间转换, 具有较大的变异性。这两种高寒生态系统源/汇动态的差异主要源于归一化植被指数(NDVI)的差异, 因为NDVI无论在年际水平还是季节水平都是NEP最直接的影响因子; 其次, 灌丛草甸还具有较高的碳利用效率(CUE, CUE = NEP/GPP), 而年降水量和NDVI是决定两生态系统CUE大小的关键因子。两地区除了CO2通量大小的差异外, 其环境影响因子也有所不同。采用结构方程模型进行的通径分析表明, 灌丛草甸生长季节CO2通量的主要限制因子是温度, NEPGPP主要受气温控制, 随着气温升高而增加; 而草原化草甸的CO2通量多以季节性干旱导致的水分限制为主, 其次才是气温的影响, 受二者的共同限制。此外, 两生态系统生长季节生态系统呼吸主要受GPP和5 cm土壤温度的直接影响, 其中GPP起主导作用, 非生长季节生态系统呼吸主要受5 cm土壤温度影响。该研究还表明, 水热因子的协调度是决定青藏高原高寒草地GPPNEP的关键要素。  相似文献   
10.
谭波  吴庆贵  吴福忠  杨万勤 《生态学报》2015,35(15):5175-5182
为深入了解川西亚高山-高山森林冬季生态学过程,于2008年11月—2009年10月,在土壤冻结初期、冻结期和融化期及植被生长季节,研究了不同海拔(3582 m、3298 m和3023 m)岷江冷杉林土壤养分动态及其对季节性冻融的响应。3个海拔森林土壤冬季具有较高养分含量,且随土壤冻融过程不断变化。土壤有机层可溶性碳和氮、铵态氮、硝态氮含量在冻结初期显著增加后快速降低,并随融化过程迅速增加后再次降低,而土壤可溶性碳和氮、硝态氮含量在冻结期变化不明显,铵态氮显著增加。矿质土壤层可溶性碳和氮、铵态氮含量也在冻结初期显著增加后降低,而土壤可溶性氮、铵态氮和硝态氮在冻结期显著增加,并在融化期经历一个明显的含量高峰。海拔和土层的交互作用显著影响土壤可溶性碳和硝态氮含量,土壤养分含量与土壤温度的相关性随海拔差异而不同。这表明季节性冻融期是土壤生态过程的重要时期,土壤冻融格局显著影响川西亚高山-高山森林土壤养分动态。  相似文献   
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