矮嵩草草甸植物群落数量特征对模拟增温的响应

在5个(A～E)直径不同的开顶式增温小室(OTCs)环境条件下,通过连续5年(2002～2006)的野外试验,分析了植物生长季矮嵩草草甸植物群落地上部分生物量、平均高度、盖度对模拟增温的响应.结果表明:(1)开顶式增温小室能够有效改变微气候环境,室内气温比室外增加0.24～3.41℃,其增温幅度与温室面积大小呈显著负相关(r=-0.993 1·).(2)随着试验时间的持续,各温室植物群落地上部分生物量均逐渐升高,第1年以温室B略高(202.01 g/m2),而第5年以温室A最高(414.56 g/m2)且显著高于其它处理和对照(P<0.05).(3)植物群落平均高度在同一温室呈逐年增加的趋势, 第5年显著高于其它年份(P<0.05);而不同温室间的植物群落平均高度随着室内温度的增高而逐渐显著增加.(4)植物群落总盖度呈逐年上升的趋势,至第5年已接近或达到100%;各温室间分盖度之和无显著差异(P>0.05),而其年际间变化差异极显著(P<0.001),2004～2006年分盖度之和均极显著高于2002和2003年,而2003年又显著高于2002年.可见,随着温室气温的逐渐增加,矮嵩草草甸植物群落地上部分生物量、平均高度、盖度均表现为逐渐上升的趋势.     

青藏高原矮嵩草草甸种子库的初步研究

青藏高原矮嵩草草甸种子库的初步研究邓自发周兴民王启基（中国科学院西北高原生物研究所,西宁８１０００１）ＴｈｅＳｔｕｄｉｅｓｏｆＳｅｅｄＢａｎｋｏｆＫｏｂｒｅｓｉａｈｕｉｌｉｓＭｅａｄｏｗｉｎＱｉｎｇ＿ＺａｎｇＰｌａｔｅａｕ．ＤｅｎｇＺｉｆａ,Ｚｈｏｕ...     

模拟增温效应对矮嵩草生长特征的影响

基于国际冻原计划(ITEX)模拟增温效应对植物影响的研究方法,将温棚按从小到大的顺序设为A、B、C、D、E 5个梯度水平,研究了矮嵩草(Kobresia humilis)植株的分蘖数、叶片数、高度、生物量以及重要值对温度升高的响应。结果表明:温度(地表温度和地温)随温棚的减小而升高,最高的A温棚内地表温度和地温分别比对照提高2.35℃和2.13℃;分蘖数在E温棚中增加最多,且分别与B、A温棚间差异分别达到显著水平和极显著水平,A~E温棚间分蘖数的变化与棚内温度呈负相关,且与地温呈显著相关;叶片数的变化趋势与分蘖数一致,A~E温棚间叶片数与温度呈极显著负相关;叶片高度随温度的增加而升高,A温棚极显著高于E温棚和对照,处理间叶片高度变化与温度呈极显著正相关;生物量、重要值与温度呈显著负相关。     

矮嵩草草甸植物群落的光合特性研究

 矮嵩草草甸植物群落的光合、暗呼吸和土壤呼吸的研究表明：光合作用的日变化在6月份接近平坦型,7、8月份呈午间降低型。矮嵩草草甸植物群落的光合作用受较低的光合面积指数及冠层叶片的受光势态的影响,存在着明显的光饱和现象,光补偿点及光饱和点相对于全日照光合有效辐射均较低,接近于单叶的光响应特性。裸露地面的土壤呼吸和植物与土壤体系的暗呼吸不仅与温度有关,而且与土壤水分状况和降雨量也有密切联系。影响草甸群落光合特性的主要因素有：高原地区强烈的太阳辐射,较低的光合面积指数和植物根系与土壤紧密结合所形成的草结皮层结构。     

矮嵩草草甸植物蒸腾强度的初步研究

 此项研究工作于1986年5—9月植物生长季节内,在海北高寒草甸生态系统定位站进行。用钴纸法测定了矮嵩草等10种植物的蒸腾强度、垂穗披碱草等3种植物的蒸腾日进程和不同植被覆盖地段的蒸腾—蒸发量,在测定时记录了气温、湿度等有关气象资料,以便分析。研究结果表明：1．矮嵩草等10种植物的蒸腾强度随植物种和所处的物候期而变化,植物生长早期蒸腾强度较低,进入生殖阶段,蒸腾强度明显提高。2．垂穗披碱草等3种植物蒸腾强度日进程呈明显的单峰型曲线,在中午或午后出现峰值,没有午休现象。这同气孔一直开着有关,是矮嵩草草甸植物蒸腾的特征之一。 3．不同植被覆盖地段的蒸腾—蒸发表明,有植被覆盖的地段的蒸腾—蒸发量较裸地的蒸发量为高。     

青藏高原地区矮嵩草草甸植物群落生长分析

对中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区的和高草草甸植物群落进行了函数生长分析研究。叶面积和地上生物量采用三 多项式的指数方程拟合,研究结果表明,LAI的增长过程呈S形,可分为3个时期,与群落中莎草类植物的物修划分相一致;6月至8月上旬LAI的增长速率较高,约持续70d,最大LAI为3.5左右;ULR与LAI的变化趋势相反,受值得 的共同影响,CGR在6月下旬最大;地上将初级生产量的增加在6月下旬最大,从5月中旬至7月下旬的80余天时间内,矮嵩草草甸可生产的肝上净生物量约占年地上总生物量的92.5%;生长季节内具有相对丰富的降雨和适宜的温度,是保证植物完成生长发育过程的有利因素。     

高寒矮嵩草草甸植物类群对模拟降水和施氮的响应

 研究了青藏高原高寒矮嵩草（Kobresia humilis）草甸植物类群对模拟夏季增减雨量、冬春增雪以及增施氮肥下的响应。结果表明：1999年模拟减少降雨20%～40%和增加雨量20%～40%下禾草类、杂类草和莎草类的综合优势比（SDR）和地上生物量变化均不显著。冬春增雪100%有利于禾草类夏季的生长,冬春增雪对植物类群的影响大于夏季雨量的增加。夏季增施氮150 kg·hm－2和增施氮300 kg·hm－2禾草类的盖度比、高度比、SDR和地上生物量明显增大,而杂类草的盖度比和高度比、SDR及地上生物量在施氮300 kg·hm－2下显著减低,在施氮150 kg·hm－2水平上禾草类的生物量的增加与杂类草生物量的降低存在相互补偿的作用机制。在水分资源不利的（如减少雨量）的干扰下,其敏感性表现为杂类草大于禾草类,莎草类最小。莎草类植物对各种处理下响应不敏感,也说明它对资源环境的波动有很强的适应性。缺水年（1999年）模拟增加雨量20%～40%的条件下,可缓解降水量减少的影响,相反模拟减少雨量20%～40%会增强干旱的影响程度。     

矮嵩草草甸生长季节生产者亚系统分室模型

本文报道了高寒矮嵩草草甸生产者亚系统六分室模型(GCS 01模型)。六分室包括地上部分的禾草类(V1)、莎草类(V2)、杂类草(V3)、枯枝落叶(V4)四个分室以及地下部分的活根(V5)、死根(V6)两个分室。并建造了相应的微分方程组数学模型,用含有龙格库塔法的BASIC程序可求其数值解。本模型可供高寒草甸生态系统研究人员研究系统行为、探索系统内部规律使用。     

高寒草甸矮嵩草种群的放牧中构件种群的反应特性

研究了不同放牧强度下高寒矮嵩草草甸建群种矮嵩草 (Kobresia humilis)构件种群的数量在放牧第四年 (1991年 )和停牧 1年后 (1993年 )的季节动态特性与反应。结果表明 ,随放牧强度增加 ,矮嵩草每分株中分蘖和叶片的数量增加 ,累积存活叶片数达到最大值的时间推迟。在各放牧处理下 ,分蘖数、生殖枝数和累积总叶数具有相同的季节动态过程。分蘖出生率分别在 5月中下旬和 8月下旬各有 1个高峰期 ,死亡率高峰在生长季末。叶片出生率和死亡率的周期与分蘖同步 ,叶片出生率和死亡率大小的变化也同步。矮嵩草分蘖和叶片群体的存活曲线类型分属“Deevey I”型和“阶梯”形 ,且不受放牧强度的影响。停牧 1年后 ,矮嵩草分蘖和叶片群体在放牧强度处理间的数量差异仍然存在     

青海海北地区矮嵩草草甸生物量和能量的分配

 此项研究工作于1980年在海北高寒草甸生态系统定位站进行。本文研究了青藏高原地区分布面积广、草质优良,在畜牧业生产中有重要意义的矮嵩草草甸的生物量和它的能量分配关系,测定了地上,地下生物量和不同物候期主要植物类群的热值含量。研究结果表明：矮嵩草草甸生物量的季节动态较为明显,地上生物量随生长季节的水热条件和植物的生长发育阶段而变化,9月初地上生物量达到峰值(296.66g／m2),此后生物量逐渐减少,到枯黄前而停止;地下根系生物量在返青期较高,生长旺盛期最低,枯黄期最高,这同植物生长发育阶段的物质运转有关。矮嵩草草甸主要植物类群的热值以生长旺盛期最高,枯黄期次之,返青期较低;各类草的热值,以莎草类最高,禾草类次之,杂类草最低。矮嵩草草甸总初级生产量为909.49g／m2·年,其中地上为296.66g／m2·年,地下为596.67g／m2·年,枯枝落叶为16.16g／m2·年。群落在不同生长期所固定的太阳能数值不一,以枯黄前所固定的太阳能为最多,生长期整个群落的光能利用率为0.295%。     

高寒草甸矮生嵩草非结构碳水化合物的变化

研究了矮生嵩草 ( Kobresia humilis)根系和根颈中总非结构碳水化合物 ( TNC)含量的季节变化 ,对根颈中 TNC含量与地上部分生长的关系以及刈牧对 TNC的影响进行了分析。结果表明 ,TNC主要贮藏在根颈中 ,其含量的季节变化波动较大 ,并呈“窄 V”形循环。整个生长季内根颈 TNC含量与净增叶片数之间为负相关。生长早期根颈 TNC含量决定于叶片死亡数与叶片存活数的比值 ,当比值等于 0 .1 6时 ,TNC含量为常数 2 0 .5 9% ;当比值大于 0 .1 6时含量减少 ;比值小于 0 .1 6时含量增加。生长中期根颈TNC含量与地上部分的生长没有显著关系 ,而生长末期则与累积叶片数呈正相关。早期重度刈割后 ,根颈和根系 TNC含量均有明显下降 ,但根颈含量恢复较快 ;中期刈割对根系 TNC含量影响较大。刈割对根系 TNC含量的影响大于放牧 ,而放牧对根颈 TNC含量的影响较大。     

矮嵩草草甸主要植物气孔分布及开闭规律与蒸腾强度的关系

本文研究了高寒矮嵩草草甸6种植物叶片气孔的分布、密度和开闭日变化规律与蒸腾强度的关系。结果表明：多数植物上下表皮均有气孔分布,而矮嵩草的气孔集中分布在下表皮,羊茅的气孔集中分布在上表皮。同一植物类群中,叶片气孔密度大者,植物蒸腾强度也相对较高。气孔日变化是在日出后,随气温和大气湿度的变化而变化,在9时和午后3时气孔几乎全部张开,然后逐渐关闭。植物蒸腾强度随气孔开闭而发生变化,矮嵩草的蒸腾强度在11时左右达到峰值;垂穗披碱草和美丽风毛菊是在午后1时达到峰值,植物没有“午睡” 现象。     

矮嵩草光合作用与环境因素关系的比较研究

 以青海高原不同海拔地区生长的矮嵩草(Kobresia humilis)为材料,研究高山植物光合作用随海拔梯度的变化特征及对生长环境和低温胁迫的反应。随海拔升高矮嵩草叶绿素含量有降低的趋势,而叶绿素a／b值和类胡萝卜素含量则随海拔升高而增高。生长地区海拔越高矮嵩草光合速率、光补偿点、光饱和点越高;而光合表观量子产额则随海拔升高而降低。光呼吸强度有随海拔升高而降低的趋势。矮嵩草光合作用特性受生长环境因素的影响。低温胁迫导致矮嵩草光合速率、表观量子产额降低,低温下的光照加剧了光合作用抑制的程度。     

高寒小嵩草草原化草甸植物群落结构特征及其生物量

 小嵩草(Kobresia pygmaea)草原化草甸的主要植物有35种,隶属11科,30属。小嵩草为优势种,次优势种有异针茅(Stipa alliena)、美丽风毛菊(Saussurea superba)、紫羊茅(Festuca rubra)等;生活型以地面芽植物为主(65.71%),其次为地下芽植物(34.29%);地上、地下部分生物量垂直分布呈典型的金字塔模式。地上、地下生物量主要分布在0—10cm冠层和土层中,分别占地上、地下总生物量的91.79%和90.43%。每个植物类群生物量季节变化可由Logostic模型表示：Wi=ki/[1+exp(Ai-Bit)] 枯枝落叶生物量变化呈“V”型曲线。 在生长季各类群生物量绝对增长速率具明显的差异,平均每天每平方米可生产干物质2.79g,年地上净生产量为368.4g／m2。所固定太阳能值为6655.16kJ／m2,其中莎草类占35.10%,禾草类占23.33%,杂类草占34.15%,枯枝落叶占7.42%。光能利用率为0.1097%。