高寒草甸坡向梯度上植物群落组成及其氮磷化学计量学特征的研究

被引量 : 46次 | 上传用户:imafool2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
坡向是青藏高原山地上决定植物群落组成变化的主导因子之一。坡向影响着地表接受的太阳辐射量,而太阳辐射在不同坡向上的再分配决定了土壤温度、土壤蒸发量、土壤含水量等生态因子的分配。南坡(阳坡)接受的太阳辐射较多,较热、干旱,而北坡(阴坡)接受的太阳辐射较少,故而较湿、阴冷。由于不同坡向光、热、水、土等自然因素的不同,植被的组成会产生相应的变化。这种在坡向的生境梯度上,植物群落组分结构上的变化如何影响土壤理化特征、植物的化学计量特征、抗逆生理特征等,而这些又如何响应于群落组成的变化,这是高寒草甸地区群落学研究中少有涉及的论题。本文以青藏高原东部的高寒草甸为例,分析了阴阳坡梯度上土壤因子和植物群落组成的变化特征,研究了植物叶片氮磷化学计量特征对坡向的响应以及植物物种生理因子的坡向差异。本文的主要结果为:(1)从阳坡到阴坡,环境因子的变化较大,日平均土壤温度和光照度的变化趋势为阳坡>半阴半阳坡>阴坡,土壤含水量的变化趋势为阴坡>半阴半阳坡>阴坡。土壤养分的变化趋势为:土壤全磷和有机质总体表现为阴坡大于阳坡,而土壤全氮和速效氮、速效磷在坡向梯度上变化不显著。(2)坡向梯度上植物组成结构发生了明显变化,阳坡主要由禾草(禾本科和莎草科)组成,阴坡则主要由杂草(非豆科杂草)组成。阴坡-阳坡梯度上群落物种多样性指数和丰富度指数的变化显著,其均表现为阴坡>半阴半阳坡>阳坡。(3)在阳坡-阴坡梯度上,植物叶片的氮磷化学计量特征也发生了变化。在阳坡,植物叶片氮磷含量都小于阴坡,而磷含量的变化尤为显著;阳坡的叶片氮磷比则显著的高于阴坡。另外,植物叶片功能群的氮磷计量特征同样发生了变化,禾草类的平均叶片氮磷含量显著低于杂草类,而豆科的叶片氮含量和氮磷比在不同坡向均高于禾草和杂草类。(4)在阳坡-阴坡梯度上,阳坡植物的氮磷比明显大于16,而阴坡则小于14,根据限制性元素计量比值判断,不同坡向上限制性元素发生了变化,即阳坡为磷限制,而阴坡则为氮限制。(5)在阳坡-阴坡梯度上,植物的生长率与N:P呈显著负相关,与植物叶片磷含量呈显著正相关,这支持生长速率假说。另外,随着海拔高度的上升,植物叶片氮磷含量和氮磷比都呈现明显的下降趋势,这一现象支持生物-地球化学假说。(6)在阴坡-阳坡梯度上,随着土壤含水量的下降和土壤温度、光照度的增加,植物物种脯氨酸与可溶性糖含量呈增加趋势,其大小顺序为:棘豆(Oxytropis kansuensis)>狼毒(Stellera chamaejweisme)>火绒草(Leontopodium leontopodioides)>莓叶委陵菜(Otentilla fragarioides)>矮嵩草(Kobresia humilis)>金露梅(Potentilla fruticosa),而植物叶绿素呈减少趋势,其大小顺序为:棘豆(Oxytropis kansuensis)<矮嵩草(Kobresia humilis)<莓叶委陵菜(Otentilla fragarioides)<火绒草(Leontopodium leontopodioides)<金露梅(Potentilla fruticosa)<狼毒(Stellera chamaejweisme),这些表明随着逆境胁迫的加剧,植物通过增加自身细胞的渗透调节物质来应对外界胁迫的能力。本研究主要结论如下:(1)在高寒草甸阴坡-阳坡梯度上,植物群落组成和物种多样性均发生了变化,引起这种变化的主导因素为土壤含水量。(2)在阴坡-阳坡梯度上,植物叶片的氮磷化学计量特征并不一致,阴坡的植物叶片氮磷含量都显著高于阳坡,而其氮磷比则显著小于阳坡。限制性元素发生了变化,阴坡为氮限制,而阳坡则为磷限制,土壤含水量和土壤温度共同决定了这一变化。(3)由阴坡至阳坡的生境梯度上,随着土壤含水量的下降和土壤温度、光照度的增加,逆境胁迫的增强,植物物种的脯氨酸和可溶性糖含量总体呈增加趋势,而叶绿素含量总体呈下降趋势,这是植物对逆境胁迫的一种生理适应,表明在阳坡植物具有较强的抗逆性。
其他文献
禽类羽毛是资源丰富、价格低廉的天然高分子材料.使用单宁酸对其进行化学改性,研究了改性前后羽毛对金属铜离子的吸附及解吸性能,探讨了羽毛上单宁酸负载量、溶液温度、铜盐溶液
目的了解儿科住院患儿常见的呼吸道感染非细菌病原体流行情况,为临床医生有效地进行病因治疗提供客观依据。方法收集2014年3月至2015年2月在该院儿科住院的986例呼吸道感染患
考古环境中植物遗存生存下来的机率是极低的,这使得东传至唐朝中国地区的农作物品种只能见载于文献,而未有作物本身的具体实物流传下来。农作物传播、使用的直接证据虽不易取
<正>据《Scientia Horticulturae》的一篇研究报道(https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.04.047),来自葡萄牙TRAS-OS-蒙特斯与奥拓杜罗大学的Margarida Mota等人研究了灌
朝鲜白头翁Pulsatilla koreana为毛茛科白头翁属多年生草本植物,以根入药,是我国传统的中药材之一。随着对朝鲜白头翁有效成分及药理作用研究的不断深入,市场需求量进一步增
我国的网球学校产生于20世纪末,是在研究其他国家发展网球运动的成功经验后应运而生,带有市场经济的特征。网球学校的发展,一方面可以拓展我国网球人口,加深群众基础,促进大
国家以促进社会团体的制度来将社会团体利益博弈纳入制度化轨道,这种设想就被称为“法团主义”。解决当前中国农村问题关键是让农民自发建立一个基层组织,能将国家意志传达给农
20世纪末以来,供应链管理日益成为企业竞争的核心竞争力,是提高企业核心竞争力和国家综合国力的重要途径。通过多年的发展与实践,供应链管理理论与实践都取得了很好的充实与
文章采用主成分分析方法测算了我国30个省(市、区)1997—2016年的经济增长质量指数,运用空间变异系数和莫兰指数对我国地区间的经济增长质量的差异性及空间相关性进行分析,结果
目的探讨及分析托伐普坦治疗肝硬化顽固性腹水患者的临床疗效及应用安全性。方法选取2017年1月至2017年12月收治的肝硬化顽固性腹水患者60例为实践研究分析的对象,基于常规治