青藏高原高寒草甸凍融退化過程中群落及化學(xué)計量特征的研究
本文關(guān)鍵詞:青藏高原高寒草甸凍融退化過程中群落及化學(xué)計量特征的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高寒草甸是青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)中的主體植被類型,不僅孕育著豐富的鄉(xiāng)土生物資源,蘊(yùn)藏著珍貴的高山植物抗逆基因,支撐著高原草地特色畜牧業(yè),而且調(diào)蓄著江河水源,維系區(qū)域生態(tài)安全。然而高寒草甸的退化嚴(yán)重威脅著流域生態(tài)、區(qū)域生產(chǎn)和生計的安全。高寒草甸退化的致因主要有人為因素和自然因素,人為因素的研究主要集中于放牧和工程建設(shè),自然因素的研究主要集中于全球變暖和鼠害。雖然凍融是高寒草甸退化的重要因素,但目前關(guān)于凍融導(dǎo)致高寒草甸退化的研究相對零星。本研究在青藏高原北部多年凍土區(qū),基于凍融退化程度,選擇了未退化、輕度、中度和重度退化四個階段的樣區(qū),通過調(diào)查不同樣區(qū)草地植物群落組成、總蓋度、高度、多樣性、地上生物量、分析優(yōu)勢種植物和土壤的碳氮磷含量,闡明青藏高原多年凍土區(qū)高寒草甸凍融退化過程中草地植物群落變化的特征,明晰不同退化階段優(yōu)勢種植物和土壤的生態(tài)化學(xué)計量特征,從植物群落組分改良和養(yǎng)分限制的角度提出了退化高寒草甸的恢復(fù)策略。得到以下主要結(jié)果: 1明晰了高寒草甸凍融退化過程中群落組分的變化特征 高寒草甸植物群落組分伴隨著凍融退化發(fā)生明顯變化,表現(xiàn)為隨著凍融退化程度加劇,莎草科和禾本科植物優(yōu)勢種地位逐漸削弱,而豆科和菊科的毒雜草組分卻逐漸增加。 2查清了高寒草甸群落特征和生產(chǎn)力對凍融退化的響應(yīng) 高寒草甸凍融退化過程中植物群落蓋度和樣方內(nèi)豐富度先升后降,高度和地上生物量逐漸降低,而β多樣性指數(shù)卻升高,說明生境異質(zhì)化增加。 3揭示了凍融退化對草甸優(yōu)勢種碳氮磷化學(xué)計量特征的影響 高寒草甸凍融退化過程中優(yōu)勢植物青藏苔草的C含量沒有明顯變化,N和P含量逐漸減小,而C:N、N:P和C:P比值卻逐漸增加。輕度退化和未退化草地,優(yōu)勢種N:P介于14-16之間,其生長受NP共同限制,中度和重度退化階段,優(yōu)勢種生長受P限制,需增施磷肥。 4明確了土壤碳氮磷化學(xué)計量特征對凍融退化的響應(yīng) 高寒草甸凍融退化過程中土壤C、N和P含量逐漸降低,N:P和C:P也均逐漸減小,說明土壤養(yǎng)分逐漸流失,需要增施土壤養(yǎng)分,保證土壤養(yǎng)分的供給量。 5提出了退化高寒草甸恢復(fù)的策略 通過點(diǎn)播方式,補(bǔ)充扁蓿豆和垂穗披堿草,以及青海早熟禾;通過其他能源替代家畜糞便,將牛羊糞回歸天然草甸,通過添施雞糞,鴨糞和鴿糞,改善優(yōu)勢植物生長受P限制的現(xiàn)狀。
【關(guān)鍵詞】:青藏高原多年凍土區(qū) 凍融退化 草地群落特征 C、N、P化學(xué)計量特征 恢復(fù)措施
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:S812
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-20
- 1.1 研究意義10-12
- 1.2 文獻(xiàn)綜述12-19
- 1.2.1 青藏高原高寒草地退化成因分析12-14
- 1.2.2 青藏高原高寒草地退化過程中植物群落特征的分析14-16
- 1.2.3 草地退化過程中生態(tài)化學(xué)計量特征研究進(jìn)展分析16-19
- 1.2.3.1 生態(tài)化學(xué)計量起源及內(nèi)涵16-17
- 1.2.3.2 生態(tài)化學(xué)計量的主要原理和理論17
- 1.2.3.3 草地退化過程中生態(tài)化學(xué)計量的研究進(jìn)展17-19
- 1.3 研究內(nèi)容19-20
- 1.3.1 高寒草甸凍融退化過程中高寒草甸植物群落及多樣性特征19
- 1.3.2 高寒草甸凍融退化過程中優(yōu)勢種植物C、N、P含量及生態(tài)計量特征19
- 1.3.3 高寒草甸凍融退化過程中土壤C、N、P含量及生態(tài)化學(xué)計量特征19-20
- 2 研究地區(qū)概況與試驗(yàn)方法20-25
- 2.1 研究區(qū)概況20-21
- 2.1.1 地理概況20-21
- 2.1.2 植被與土壤21
- 2.2 試驗(yàn)設(shè)計21-25
- 2.2.1 樣地設(shè)置21
- 2.2.2 草地植物群落特征調(diào)查21-22
- 2.2.3 植物和土壤樣品的收集22
- 2.2.4 植物多樣性測定22-23
- 2.2.4.1 α多樣性的測定22-23
- 2.2.4.2 β多樣性測度23
- 2.2.5 植物和土壤樣品分析23-25
- 3 結(jié)果25-40
- 3.1 高寒草甸凍融退化過程中高寒草甸植物群落及多樣性特征25-30
- 3.1.1 高寒草甸凍融退化過程中高寒草甸植物群落的變化特征25-28
- 3.1.1.1 高寒草甸植物群落組分的變化特征25-27
- 3.1.1.2 高寒草甸植物群落蓋度的變化特征27
- 3.1.1.3 高寒草甸植物群落高度的變化特征27-28
- 3.1.2 高寒草甸植物群落α多樣性的變化特征28
- 3.1.3 高寒草甸植物群落β多樣性的變化特征28-29
- 3.1.4 高寒草甸植物群落地上生物量的變化特征29-30
- 3.2 高寒草甸凍融退化過程中優(yōu)勢種植物C、N、P含量及生態(tài)化學(xué)計量特征30-34
- 3.2.1 高寒草甸青藏片草C、N、P含量的變化特征30-32
- 3.2.2 高寒草甸青藏苔草C、N、P化學(xué)計量比的變化特征32-34
- 3.3 高寒草甸凍融退化過程中土壤C、N、P含量及生態(tài)計量特征34-40
- 3.3.1 高寒草甸土壤C、N、P含量的變化特征34-36
- 3.3.2 高寒草甸土壤C、N、P的化學(xué)計量比的變化特征36-37
- 3.3.3 高寒草甸植物群落生物量與土壤碳、氮、磷含量及比值的相關(guān)性37
- 3.3.4 高寒草甸優(yōu)勢種植物氮、磷含量與土壤氮、磷含量的相關(guān)性37-40
- 4 討論40-46
- 4.1 高寒草甸植物群落特征對凍融退化的響應(yīng)40-42
- 4.2 高寒草甸優(yōu)勢種植物化學(xué)計量特征對凍融退化的響應(yīng)42-43
- 4.3 高寒草甸土壤化學(xué)計量特征對凍融退化的響應(yīng)43-44
- 4.4 高寒草甸植物群落特征與化學(xué)計量特征的關(guān)系44-46
- 5 高寒草甸凍融退化系統(tǒng)的恢復(fù)策略46-49
- 5.1 植物系統(tǒng)恢復(fù)策略46-47
- 5.1.1 增加植物群落內(nèi)的豆科植物,確保家畜的生長和生產(chǎn)46
- 5.1.2 采用點(diǎn)播式的補(bǔ)播方式,避免對高寒草甸過度的損害46-47
- 5.2 土壤系統(tǒng)恢復(fù)策略47-49
- 5.2.1 改家畜糞便從能源利用向肥料利用轉(zhuǎn)變,提高土壤肥料施入量47-48
- 5.2.2 增施鳥和雞糞,改善優(yōu)勢植物生長受P限制的現(xiàn)狀48-49
- 6 主要結(jié)論與研究展望49-52
- 6.1 主要結(jié)論49-50
- 6.1.1 明晰了凍融退化過程中高寒草甸群落組分的變化特征49
- 6.1.2 查清了高寒草甸群落特征和生產(chǎn)力對凍融退化的響應(yīng)49
- 6.1.3 揭示了凍融退化對草甸優(yōu)勢種碳氮磷化學(xué)計量特征的影響49-50
- 6.1.4 明確了土壤碳氮磷化學(xué)計量特征對凍融退化的響應(yīng)50
- 6.1.5 確定了高寒草甸優(yōu)勢種和土壤化學(xué)計量比間的關(guān)系50
- 6.1.6 提出了退化高寒草甸恢復(fù)的策略50
- 6.2 研究展望50-52
- 6.2.1 豆科植物入侵和系統(tǒng)生產(chǎn)力間的關(guān)系50-51
- 6.2.2 明確高寒草甸凍融退化過程中土壤微生物的作用51-52
- 參考文獻(xiàn)52-60
- 研究生階段研究成果60-61
- 致謝61
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:青藏高原高寒草甸凍融退化過程中群落及化學(xué)計量特征的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:308479
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