模擬增溫和模擬放牧對高寒草甸土壤呼吸及植物群落特征的初期影響.pdf

1、本研究以青藏高原矮嵩草高寒草甸為研究對象,在野外自然條件下采用國際凍原計劃(ITEX)進行生態(tài)系統(tǒng)模擬增溫和冬季模擬放牧實驗。在模擬全球氣候變暖的條件下,通過四種不同增溫梯度研究增溫和模擬放牧對高寒草甸土壤呼吸和植物群落的影響,探討高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)對全球性氣候變化的響應模式,從而為氣候變化與草地生態(tài)系統(tǒng)的變化關系提供長期研究平臺和實驗依據。本實驗的研究結果如下:
　　1、在2013年5月至2013年9月的實驗期間,與對照相比,溫室

2、內的空氣溫度和地溫均有所升高。不同處理的溫度變化不一致,但總體來說是隨溫室從大到小而逐漸升高的。方差分析結果顯示:兩因素下,各項溫度指標中的溫度變化差異均未達到顯著水平(P>0.05),表現為土壤溫度的增幅小于氣溫的增幅。10cm處空氣濕度的總體變化趨勢為:A~D處理隨著溫室直徑的減小,空氣濕度逐漸下降。
　　2、土壤呼吸、溫度、對照處理的季節(jié)變化表現出一致性,各增溫處理月際間的土壤呼吸速率均高于對照處理。放牧下,A~D處理與對照

3、樣地土壤呼吸速率的平均值分別是3.585、3.503、3.794、3.639和3.376μmol·m-2·s-1;增溫下, A~D處理與對照樣地土壤呼吸速率的平均值分別為3.680、3.792、4.118、3.365和3.580μmol·m-2·s-1。土壤呼吸與5cm處土壤溫度擬合的最好。兩因素及A~D處理Q10值的變化規(guī)律都表現為:放牧下及放牧各處理的Q10值均大于增溫下及增溫各處理的Q10值。空氣濕度與土壤呼吸速率的相關性均不顯著

4、(P>0.05)。
　　3、增溫、放牧和增溫放牧的交互效應均使土壤呼吸速率增加,但經方差分析顯示,變化差異不顯著(P>0.05)。
　　4、增溫和放牧沒有明顯改變植物群落的結構,建群種、優(yōu)勢種和主要的伴生種在群落中的地位和功能也沒有因為溫度和放牧的干擾而出現明顯改變(P>0.05)。增溫作用沒有提高植物的多樣性指數和均勻度指數,僅D處理中均勻度指數和多樣性指數高于對照樣地;放牧作用下各處理均勻度指數和多樣性指數有所提高;增溫

5、放牧的交互作用使植物物種數降低,但多樣性指數和均勻度指數有所增加。
　　5、溫度和放牧作用沒有使地上生物量增加,但是,物種多樣性均有所變化,物種多樣性與地上生物量之間存在正相關關系,本研究中D處理的最大地上生物量對應的最大的物種多樣性說明了這一點。草地群落地下生物量的分布一般呈垂直遞減的趨勢,草地地下生物量趨于表層化。同時,土壤表層地下生物量的變化表現出,增溫是影響地下生物量的主效應,較深層土壤的變化表明,放牧在影響地下生物量的變