周显辉:高寒草甸植物多样性和生态系统功能对物种剔除的响应论文

周显辉:高寒草甸植物多样性和生态系统功能对物种剔除的响应论文

本文主要研究内容

作者周显辉(2019)在《高寒草甸植物多样性和生态系统功能对物种剔除的响应》一文中研究指出:生物多样性和生态系统功能是群落生态学研究的核心内容。基于野外调查实验和上世纪80年代开展的人工草地群落构建实验,大量的研究报道了生物多样性对生态系统功能的促进作用,提出了各种可能的机理,进而推演出生物多样性的丧失将严重影响生态系统功能和服务。然而,调查实验无法区分生物多样性和非生物环境协变对生态系统功能的影响,而人工群落构建终究不能完全反映自然群落构建过程和状态,再者生态系统功能对物种增加的响应可能并不一定与对现实物种丧失的响应一致。为此,整合相关进展与近年来发展的性状生态学,重新思考和验证群落生物多样性和生态系统功能对自然群落中物种丧失的响应势在必行。青藏高原高寒草甸以其极高的群落内物种多样性、较低的群落间多样性和土壤环境异质性以及对气候变化响应敏感性,为我们实施物种剔除实验提供了理想的天然实验室。基于以上背景以及气候变化和放牧影响下青藏高原高寒草地植物物种丧失的现状,本研究在过去的七年中,开展了一个较系统的不同高度和植物功能群组合(即优势嵩草、高禾草、高杂草、中高杂草和低杂草)物种剔除实验,尝试从根本上揭示现实物种丧失对植物群落多样性和生态系统功能的影响,回答植物群落构建的种间生态位分化、生产力和稳定性维持、植物-土壤互馈等一系列群落生态学的基本问题,并为青藏高原高寒草地及同类天然草地保育和利用提供科学依据。本论文初步得出以下四点主要研究结果:第一、总体上,与不剔除的对照相比,物种剔除后群落主要组分种种内性状变异增大,这种增加在种内比叶面积和叶片干物质含量变异中更加明显,与物种的克隆生长能力密切相关。群落间功能性状多样性变化主要源自种内变异,而非物种周转。虽然群落间比叶面积和叶片干物质含量的不同主要是由于物种组成和多度不同,但群落间高度、叶片氮磷含量的差异主要是由于种内性状变异所致。第二、剔除嵩草和高禾草后,植物物种多样性变化并不大,但地上生物量急剧下降,与此对应,剔除中低杂草后地上生物量下降相对较少,但物种多样性丧失明显;总体上,剩余植物物种多样性和生物量之间有显著的正相关关系,分年际来看,这种正相关关系在剔除实验前三年并不显著,而在剔除实验后三年植被恢复过程中,随着物种物种多样性的增加,正相关关系越发明显。第三、总体上,与对照相比,物种剔除使地上生物量时间稳定性趋于减小,这种减小在剔除中高杂草处理中尤为显著,其原因是剔除物种不仅减小了年际平均生物量,而且增加了年际间生物量的波动;剩余物种多样性与生物量稳定性之间有明显的正相关关系,但与生物量的年际变化显著负相关,即多样性越高的群落年际之间生物量变化越小。稳定性的维持不仅与剩余物种多样性有关,而且也与群落均匀度和物种生物量不同步性有关。第四、与对照相比,剔除嵩草、禾草、高杂草和中杂草都使土壤有机质含量显著减小,剔除低杂草后土壤速效氮和速效磷都减小、剔除高禾草和高杂草后土壤速效磷和总磷也分别减小。贝叶斯网络模型分析揭示土壤质量的减小不仅与生物量的丧失有关,而且更多受植物多样性减小的影响,具体表现为剩余物种多样性与土壤速效氮和速效磷之间都有显著的正相关关系,而土壤速效氮与剩余地上生物量之间负相关。综上所述,本学位论文得出两点主要结论:第一、物种剔除后的植物种内变化支持了种间生态位分化在高寒植物多样性维持中的重要作用;同时,也表明物种丧失后,植物群落可以通过增加种内性状变异,以缓冲物种丧失引起的多样性丧失。我们的研究表明基于种内变异的物种可塑性响应和适应性演化,可以缓冲物种丧失对群落多样性和生态系统功能的影响。第二、研究结果表明在青藏高原高寒草甸,嵩草或高禾草的丧失虽然会减低生产力,但并不会显著影响生物多样性和群落生产力的稳定性;与此相应,常见杂草的丧失会导致群落生产力稳定性急剧下降,而且导致土壤质量,尤其是土壤磷资源下降。基于以上结果,论文深入讨论了植物可塑性在青藏高原高寒草地生物多样性和生态系统功能维持以及响应气候变化和放牧中的重要作用;此外,我们也强调了杂草在维持高寒草地功能具有重要意义。

Abstract

sheng wu duo yang xing he sheng tai ji tong gong neng shi qun la sheng tai xue yan jiu de he xin nei rong 。ji yu ye wai diao cha shi yan he shang shi ji 80nian dai kai zhan de ren gong cao de qun la gou jian shi yan ,da liang de yan jiu bao dao le sheng wu duo yang xing dui sheng tai ji tong gong neng de cu jin zuo yong ,di chu le ge chong ke neng de ji li ,jin er tui yan chu sheng wu duo yang xing de sang shi jiang yan chong ying xiang sheng tai ji tong gong neng he fu wu 。ran er ,diao cha shi yan mo fa ou fen sheng wu duo yang xing he fei sheng wu huan jing xie bian dui sheng tai ji tong gong neng de ying xiang ,er ren gong qun la gou jian zhong jiu bu neng wan quan fan ying zi ran qun la gou jian guo cheng he zhuang tai ,zai zhe sheng tai ji tong gong neng dui wu chong zeng jia de xiang ying ke neng bing bu yi ding yu dui xian shi wu chong sang shi de xiang ying yi zhi 。wei ci ,zheng ge xiang guan jin zhan yu jin nian lai fa zhan de xing zhuang sheng tai xue ,chong xin sai kao he yan zheng qun la sheng wu duo yang xing he sheng tai ji tong gong neng dui zi ran qun la zhong wu chong sang shi de xiang ying shi zai bi hang 。qing cang gao yuan gao han cao dian yi ji ji gao de qun la nei wu chong duo yang xing 、jiao di de qun la jian duo yang xing he tu rang huan jing yi zhi xing yi ji dui qi hou bian hua xiang ying min gan xing ,wei wo men shi shi wu chong ti chu shi yan di gong le li xiang de tian ran shi yan shi 。ji yu yi shang bei jing yi ji qi hou bian hua he fang mu ying xiang xia qing cang gao yuan gao han cao de zhi wu wu chong sang shi de xian zhuang ,ben yan jiu zai guo qu de qi nian zhong ,kai zhan le yi ge jiao ji tong de bu tong gao du he zhi wu gong neng qun zu ge (ji you shi song cao 、gao he cao 、gao za cao 、zhong gao za cao he di za cao )wu chong ti chu shi yan ,chang shi cong gen ben shang jie shi xian shi wu chong sang shi dui zhi wu qun la duo yang xing he sheng tai ji tong gong neng de ying xiang ,hui da zhi wu qun la gou jian de chong jian sheng 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sheng wu duo yang xing he qun la sheng chan li de wen ding xing ;yu ci xiang ying ,chang jian za cao de sang shi hui dao zhi qun la sheng chan li wen ding xing ji ju xia jiang ,er ju dao zhi tu rang zhi liang ,you ji shi tu rang lin zi yuan xia jiang 。ji yu yi shang jie guo ,lun wen shen ru tao lun le zhi wu ke su xing zai qing cang gao yuan gao han cao de sheng wu duo yang xing he sheng tai ji tong gong neng wei chi yi ji xiang ying qi hou bian hua he fang mu zhong de chong yao zuo yong ;ci wai ,wo men ye jiang diao le za cao zai wei chi gao han cao de gong neng ju you chong yao yi yi 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自兰州大学的周显辉,发表于刊物兰州大学2019-07-29论文,是一篇关于功能性状论文,群落构建论文,生态位论文,生物多样性和生态系统功能论文,稳定性论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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