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1.
肖瑶  王根绪  杨燕  杨阳  彭阿辉  张莉 《生态学杂志》2017,28(4):1161-1167
采用开顶式增温小室(OTCs)方法模拟气候变暖,分别选取青藏高原腹地风火山地区高寒小嵩草草甸和高寒藏嵩草沼泽草甸优势物种小嵩草和藏嵩草为研究对象,对比分析增温处理下两种优势物种叶片的形态与生理特征变化,从而探索高寒植物对气候变暖的内在响应机理.结果表明: 增温显著增加了小嵩草叶片长度(40.0%)和叶片数量(72.7%),也显著增加了藏嵩草株高(11.9%)和叶片长度(19.3%),促进了两种优势植物的形态生长和地上生物量增加.增温处理下小嵩草和藏嵩草叶片的膜透性(电导率),活性氧(过氧化氢和超氧阴离子自由基),超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性,丙二醛含量均没有显著变化.但抗坏血酸和游离脯氨酸含量在藏嵩草叶片内分别显著增加了29.8%和53.8%,而在小嵩草叶片内没有明显变化.可见,增温下小嵩草和藏嵩草均能够维持正常的抗氧化水平,以维持该区域优势植物生长;但藏嵩草生理过程对增温更加敏感.  相似文献   
2.
在青藏高原多年冻土广泛分布的风火山地区,选择小嵩草(Kobresia pygmea)草甸和藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸为研究对象,采用开顶增温室(Open top chambers, OTCs)模拟气候变暖,探讨模拟增温对土壤水分差异的两种草甸地下生物量及根系功能性状的影响。结果显示,(1)增温显著增加小嵩草草甸0—20 cm根系生物量,主要是由于表层(0—10 cm)根系生物量显著增加,而对藏嵩草沼泽化草甸根系生物量无影响。(2)增温显著增加了小嵩草草甸根组织密度,同时提高了藏嵩草沼泽化草甸10—20 cm的比根长和比根面积(3)增温降低了小嵩草草甸的根系碳含量及10—20 cm根系氮含量,增加了藏嵩草沼泽化草甸的碳含量及10—20 cm根系氮含量,显著提高了小嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸深层(10—20 cm)根系碳氮比。这些结果预示着增温使得土壤水分较低的小嵩草草甸朝着资源保守的慢速生长型发展,以适应暖干化的环境;土壤水分较高的藏嵩草沼泽化草甸朝着资源获取的快速生长型发展,加速利用土壤中的养分满足植物生长需要。可见,土壤水分可以调节高寒草甸对气候变暖的演变趋势,强调了水分的重要性。  相似文献   
3.
生态安全评价研究中的若干问题   总被引:141,自引:8,他引:133  
生态安全评价是对生态系统完整性以及对各种风险下维持其健康的可持续能力的识别与研判,以生态风险和生态健康评价为核心内容,并体现人类安全的主导性.生态风险识别和生态脆弱性是生态风险评价的构成要素,生态健康则表现在生态完整性、生态系统活力与恢复力三方面.生态安全评价的准则与指标体系应将生态风险与生态健康有机结合。同时兼容不同空间尺度并能体现动态变化,其中在EDI、REI和IRI分类基础上叠加暴露分析指标是较大空间尺度生态安全指标体系建立的发展方向.文中综述了现阶段主要的生态安全评价方法,表明暴露—响应综合评价模式在现阶段应用最为广泛,生态模型法评价不同尺度的生态安全则是未来主要发展领域,并注重生态过程安全评价.生态安全评价研究需要与生态安全预测及预警研究相结合,并将生态安全的保障、维护与管理研究纳入其范畴.  相似文献   
4.
青藏高原高寒草甸生长期CO2排放对气温升高的响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用高度分别为0.4 m(OTC-1)和0.8 m(OTC-2)的开顶式增温小室(open top champers,OTCs),对青藏高原高寒草甸生态系统进行模拟增温处理,研究了高寒草甸生态系统的CO2排放强度及过程对气温升高的响应.结果表明:在平均气温分别提高1.25℃(OTC-1)和3.68℃(OTC-2)的条件下,对照及2种不同幅度增温处理高寒草甸生态系统CO2排放通量表现出明显的季节变化特征,并同时在植被生长旺盛期(7-8月)达到峰值,分别为2.31、2.35和6.38μmol·m-2·s-1;CO2排放通量在不同季节都表现出随增温幅度的升高而逐渐增大的趋势,表明随着气温升高,CO2排放通量逐渐增大;不同处理CO2排放通量与气温、5 cm土壤温度和5 cm土壤含水量之间表现出显著的相关关系,CO2排放通量与气温及5 cm土壤温度之间均符合指数关系,而与5 cm土壤含水量之间则符合二次多项式关系.  相似文献   
5.
青藏高原北部多年冻土区草地植物多样性   总被引:49,自引:4,他引:45  
研究了青藏高原北部多年冻土区草地群落植物多样性的特征。研究表明 :草地群落间丰富度指数差异不显著 ,均匀度指数和多样性指数差异显著 (P<0 .0 5 )。均匀度指数表现为高山嵩草 (Kobresia pygmaea)草甸 <紫花针茅 (Stipa purpurea)草原 <矮嵩草 (K.humilis)草甸 <青藏苔草 (Carex moorcroftii)草甸 ,多样性指数表现为高山嵩草草甸 <矮嵩草草甸 <紫花针茅草原<青藏苔草草甸。修路时破坏的矮嵩草草甸在次生恢复过程中 ,离公路 10 0 m处群落的丰富度指数 ,均匀度指数和多样性指数大于原生群落 ,而原生群落的多样性又大于 30 m和 5 0 m处群落的多样性。地上草地群落植物多样性伴随地下冻土退化过程表现为 ,以 1m2样方统计时 ,各个演替群落间的丰富度指数差异不显著 ,而以 10 0 m2样条统计时 ,高寒草甸和草原化草甸的丰富度指数显著大于沼泽草甸和稀疏草原 (P<0 .0 5 ) ,但均匀度和多样性指数在两种统计面积时均表现为先增加后下降的变化趋势。  相似文献   
6.
人类工程对青藏高原北部草地群落β多样性的影响   总被引:17,自引:1,他引:16  
β多样性多用于分析区域生境的分异程度和植物物种被替代的程度。应用 Whittacker指数 (βws)和 Cody指数 (βc)分析了青藏公路对青藏高原北部草地植物群落 β多样性的影响。研究表明 :原生群落和恢复群落 (修建公路的迹地上天然次生的群落 )的 βws和 βc均于取样面积的大小密切相关 ,βws随取样面积的增加而减少 ,趋于稳定的取样面积是 8m2以上 ,而 βc随取样面积的增加而增加 ,趋于稳定的取样面积为 16 m2。因此 ,16 m2是研究青藏高原北部草地群落物种替代时取样的临界面积。原生群落与恢复群落相比 ,前者的 βws小于后者。在海拔 4 32 0~ 4 4 2 0 m和海拔 4 82 0~ 4 92 0 m处 ,恢复群落的 βc大于原生群落 ,而在中间的海拔带 ,表现为恢复群落的βc小于原生群落。原生群落和恢复群落的β多样性随海拔差的变化表现为先增加后下降 ,峰值出现于 4 6 2 0~ 4 72 0 m之间。  相似文献   
7.
以西南横断山区高山草甸优势植物种珠芽拳参(Polygonum viviparum)和银叶委陵菜(Potentilla leuconota)为研究对象,将其物候分为花芽期、开花期、凋谢期和种子成熟期4个阶段,每个阶段又分为开始、峰值和结束3个状态。采用开顶式增温箱进行模拟增温,连续增温4年后,于增温第5年的2016年生长季跟踪调查了模拟增温对珠芽拳参和银叶委陵菜的繁殖物候序列的影响,以探讨高山植物群落对气候变化的响应过程。结果显示,模拟增温后:1)珠芽拳参各物候阶段的持续时间缩短;除凋谢阶段起始、结束期延迟外,其他状态均有不同程度的提前;各阶段的过渡期有不同程度的缩短,繁殖周期缩短;2)银叶委陵菜各物候阶段的持续时间延长;凋谢期结束前各状态(除开花峰值外)表现为不同程度的提前;各阶段过渡期对增温的响应不一致,繁殖周期延长。结果表明:完整的繁殖物候序列能更准确地反映植物物候对气候变暖的响应;植物对环境变化的响应和应对策略存在种间差异,这种差异可能会进一步改变植物群落组成和结构。  相似文献   
8.
为了揭示暖干化气候变化趋势对演替初期泰加林灌草层植物开花物候和生长的影响,以东北大兴安岭演替初期泰加林灌草层(高度50 cm)植物为研究对象,根据植物生活史,选择典型的早花植物圆锥薹草(Carex diandra)和水葡萄茶藨子(Ribes procumbens),中花植物杜香(Ledum palustre)及晚花植物齿叶风毛菊(Saussurea neoserrata),监测模拟增温和排水处理2年后其完整的开花物候及生长状况,以期为认识气候变化下泰加林火后植被恢复演替提供依据。结果显示:1)模拟增温和排水处理后,早花植物开花温度限制的提早解除使其花期提前,而水分限制使得晚花植物花期呈延后趋势,这可能为中花植物提供更大的生态位空隙,使其开花数量趋向于增加,花期提前且呈延长趋势;2)模拟增温和排水处理后,圆锥薹草、杜香和齿叶风毛菊的盖度和频度均呈增加的趋势,以杜香最显著,而水葡萄茶藨子的盖度和频度均下降;3)模拟增温与排水处理对植物开花物候的影响无显著交互作用,但土壤水分降低影响部分植物生长对增温的响应。研究结果表明,植物开花物候对暖干化气候的响应表现出明显的种间差异,因植物开花功能群而异。早、中花植物花期趋于提前,晚花期植物花期趋于延后,一方面可能导致群落生态位变化,对种间竞争产生潜在影响,引发群落组成和结构改变;另一方面可能成为群落调节其整体物候,以适应气候变化的重要途径。  相似文献   
9.
以藏嵩草沼泽化草甸为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术,研究连续6年N素添加对地上植被群落数量特征、土壤微生物群落结构的影响。结果表明:①藏嵩草沼泽化草甸群落生物量、枯枝落叶对施肥处理无明显响应,且莎草科植物对土壤氮素的吸收和利用率较低。②施肥增加了0-10 cm土壤微生物类群PLFAs丰富度尤其细菌和革兰氏阳性菌PLFAs,降低了10-20 cm PLFAs丰富度;③磷脂脂肪酸饱和脂肪酸/单烯不饱和脂肪酸、细菌PLFAs/真菌PLFAs的比值随土壤层次增加而增加;④0-10 cm土层革兰氏阳性菌、真菌PLFAs含量与pH、土壤速效磷、速效氮、土壤有机质显著正相关(P0.05或P0.01);10-20 cm土层,细菌、革兰氏阳性菌、真菌和总PLFAs含量与土壤有机质含量显著正相关(P0.05或P0.01)。表明藏嵩草沼泽化草甸微生物PLFAs含量和丰富度对施肥的响应存在明显的土层梯度效应,土壤微生物PLFAs含量和丰富度主要受表层土壤初始养分含量的影响。  相似文献   
10.
森林生态系统碳水关系及其影响因子研究进展   总被引:4,自引:4,他引:0  
森林生态系统的碳水关系是陆地生态系统碳循环和水循环相互耦合的作用过程,对研究森林碳汇、森林生态水文过程和全球变化响应有重要意义.在全球变化背景下,森林生态系统碳水关系已成为生态水文学领域中的一个热点科学问题.本文在总结国际上森林碳汇研究的基础上,概述了森林碳水关系的过程机制,包括森林水分利用效率、不同尺度上的碳水关系、尺度推绎和碳水关系的模拟研究方面的进展;总结了影响森林碳水关系的因子和研究进展,包括水分条件、CO2浓度升高、增温、氮沉降、臭氧浓度变化、辐射因子和海拔梯度因子对森林碳水关系的影响;最后对已有研究存在的问题进行了初步分析,并对未来研究内容和方向进行了展望.  相似文献   
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