增温施氮对高寒草甸生产力及生物量分配的影响

在青藏高原高寒草甸区设置模拟增温和氮添加处理,研究长期增温与外源氮输入对高寒草甸群落生产及其分配的影响.结果表明:开顶箱增温装置造成小环境暖干化,即显著提高地表空气温度1.6℃,提高表层土壤温度1.4℃,降低土壤含水量4.7%.2012、2013和2014年不施氮处理下增温分别降低地上生物量61.5%、108.8%和77.1%,在高氮(40和80kg N·hm^-2·a^-1)处理下增温对群落地上生物量无显著影响,这说明增温的影响依赖于氮添加水平,且施氮补偿了增温导致的土壤氮损失.增温导致根冠比增加,2012、2013和2014年不施氮处理下增温分别增加根冠比98.6%、60.7%和97.8%.在不增温处理下,植物群落地上、地下生物量的变化率均表现出低氮(10、20 kg N·hm^-2·a^-1)促进、高氮抑制的趋势,达到饱和阈值时的氮添加剂量分别为56.0和55.5 kg N·hm^-2·a^-1;而在增温处理下,地上、地下生物量随施氮量增加呈线性增加趋势.这说明增温改变了高寒草甸生物量分配对外源氮输入的响应模式,增温导致的土壤无机氮含量变化是生物量分配模式改变的主要原因.由氮添加试验估算的高寒草甸氮饱和阈值表明,高寒草甸对氮输入的敏感性高于其他类型草地.     

NaCl胁迫对菊芋幼苗生长和叶片光合作用参数以及体内离子分布的影响

对不同浓度[0(CK)、50和100 mmol·L-1]NaCl胁迫条件下菊芋(Helianthus tuberosus L. )幼苗的生长、叶片光合作用参数以及体内Cl-、Na+和K+含量分布状况进行了比较研究.结果表明,随NaCl浓度的提高,菊芋幼苗单株地上部分的鲜质量和干质量以及全株鲜质量和干质量均逐渐下降且均与对照差异显著(P<0.05);地下部分的鲜质量和干质量也呈逐渐下降的趋势,但仅100 mmol·L-1NaCl处理组与对照组间有显著差异(P<0.05).随NaCl浓度的提高,叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)逐渐减小、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)逐渐增大,但总体上差异不显著(P>0.05);50和100 mmol·L-1NaCl处理组的Pn分别为对照组的85.6%和44.9%,Gs分别为对照组的67.9%和57.1%,WUE分别为对照组的1.25和1.54倍,Ls分别为对照组的1.57和1.64倍.随NaCl浓度的提高,菊芋幼苗地上部分和地下部分的Cl-和Na+含量逐渐增加、K+含量逐渐减小,且各处理组间Na+含量差异显著、K+含量差异不显著;地上部分和地下部分的Na+/K+比均随NaCl浓度的提高逐渐增大,0、50和100 mmol·L-1NaCl处理组幼苗地上部分的Na+/K+比分别为0.26、0.83和2.39,地下部分的Na+/K+比分别为0.51、1.16和2.83;各处理组幼苗地上部分的Cl-、Na+和K+含量均明显高于地下部分,表明地下部分吸收的Cl-、Na+和K+大部分被转移至地上部分.研究结果显示,NaCl胁迫对菊芋幼苗生长和叶片光合作用等均有一定的抑制作用,对其体内离子平衡也有一定的影响,干扰了菊芋幼苗的正常生长.     

1992—2018年内蒙古自治区植被动态演替特征及驱动力

人类的建设与破坏活动是植被动态变化的重要根源之一,利用遥感探究植被演替的量化监测过程及驱动力能够很好揭示人类活动对生态本底的影响。本研究利用欧洲航天局逐年土地覆被数据及地理学信息图谱方法,从植被型组、植被型尺度分析1992—2018年内蒙古自治区植被动态演替方向、演替速度及演替序列,明晰植被演替特征并量化其演替驱动力。结果表明: 研究期间,内蒙古自治区植被数量结构为“植增荒减”,具体年增长速率依次为耕地(353.10 km²)>草原(243.92 km²)>森林(-16.22 km²)>灌丛(-120.37 km²)>荒漠(-556.31 km²),并且空间相邻分布的草原、荒漠、灌丛三者的面积变化存在权衡关系。植被演替空间呈“绿进沙退”格局,演替热点集中于西辽河平原、内蒙古中部荒漠-草原交界处及黄河沿岸;植被演替序列结构复杂,进展、逆行演替相互交错,不同群落演替流量的截流率差距突出,其中,植被型组草原、灌丛与植被型草地、雨养农田群落在演替过程中截获最多演替流量。植被动态演替的核心驱动力为农牧业生产、经济发展水平、人口规模、生态工程、气候变化。作为“植物群落学-景观生态学”的实例研究,本研究结果可为植被格局优化、演替等级提升等生态措施实施空间的划定提供科学依据。