自20世紀(jì)50年代以來,人類活動(dòng)對全球氣候變化產(chǎn)生了顯著影響,地球表面平均溫度逐年上升,極端干旱發(fā)生頻率不斷增加。這些變化導(dǎo)致了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)問題。氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)水熱條件以及土壤生物群落所產(chǎn)生的影響,將改變凋落物的分解速率和分解過程。灌叢是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的植被類型之一,在我國北方干旱半干旱區(qū)的群落的演替過程和區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)中扮演著不可替代的角色。我國北方荒漠和沙地灌叢凋落物分解的動(dòng)態(tài)變化可能會(huì)改變土壤有機(jī)質(zhì)形成、養(yǎng)分釋放速率和生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡。未來氣溫升高和極端干旱增多的趨勢明顯,由于凋落物對溫度和水分因子極為敏感,研究我國北方荒漠和沙地灌叢凋落物對氣候變暖和極端干旱的響應(yīng)顯得尤為迫切。本研究在內(nèi)蒙古東部的科爾沁沙地,選取優(yōu)勢灌木差不嘎蒿(Artemisia halodendron)與小葉錦雞兒(Caragana microphylla)的凋落物為研究材料,通過對凋落物剩余質(zhì)量、C、N含量以及微生物OTUs(Operational Taxonomic Units)的測定和分析,開展增溫和減雨對凋落物分解影響的研究,探究凋落物分解響應(yīng)氣候變化的內(nèi)在機(jī)理,從而為我國灌叢生態(tài)系統(tǒng)植被和凋落物管理提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下:(1)增溫、減雨和二者耦合作用均抑制差不嘎蒿、小葉錦雞兒凋落物的分解。與對照相比,增溫、減雨和二者耦合作用使差不嘎蒿凋落物分解率分別降低5.10%、9.47%和16.10%,使小葉錦雞兒凋落物分解率分別降低1.48%、6.40%和9.00%,增溫和減雨的耦合作用對凋落物分解的抑制作用最強(qiáng)。(2)增溫、減雨和二者的耦合作用對C凈釋放率的影響存在顯著的種間差異。增溫、減雨和二者耦合作用使差不嘎蒿凋落物的C凈釋放率降低。與對照相比,增溫、減雨和二者耦合作用使差不嘎蒿凋落物C凈釋放率分別降低2.13%、8.21%和11.68%。增溫使小葉錦雞兒凋落物C凈釋放率提高4.56%,減雨和二者耦合作用使小葉錦雞兒凋落物C凈釋放率分別降低12.03%和12.80%。(3)增溫、減雨和二者的耦合作用對N凈釋放率的影響存在顯著的種間差異。各處理對差不嘎蒿凋落物N凈釋放率的影響沒有顯著差異。增溫使小葉錦雞兒凋落物N凈釋放率顯著提高4.74%,減雨和二者耦合作用使小葉錦雞兒凋落物N凈釋放率顯著降低7.40%和10.75%。(4)增溫、減雨和二者耦合作用使差不嘎蒿和小葉錦雞兒凋落物的細(xì)菌物種多樣性與豐富度降低。在細(xì)菌的門水平上,增溫、減雨和二者耦合作用使差不嘎蒿和小葉錦雞兒凋落物中變形菌門(Proteobacteria)的相對豐度增加,使放線菌門(Actinobacteria)的相對豐度降低。在真菌的門水平上,增溫、減雨和二者耦合作用使差不嘎蒿和小葉錦雞兒凋落物中子囊菌門(Ascomycota)和擔(dān)子菌門(Basidiomycota)豐度增加。地面日均溫、地面積溫、地下日均溫、地下積溫、10cm處土壤含水率、凋落物C、N元素含量和凋落物損失量對凋落物微生物群落的差異性影響顯著。
【學(xué)位單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S718.5
【部分圖文】：

圖 2.1 OTC 與遮雨棚Fig. 2.1 OTC and rainout shelter減雨處理：根據(jù) Yahdjian[78]所描述的設(shè)計(jì)，結(jié)合研究地點(diǎn)的相關(guān)情況進(jìn)搭建遮雨棚以模擬降水減少。用鍍鋅鋼管搭建 7×7m 大棚框架，在大棚傾斜處使用 U 型絲鑲嵌 3.8m 長的透明陽光板。每塊陽光板寬 21cm，大斜處每隔 1m 鑲嵌 3 塊陽光板，達(dá)到減雨 63%的目的。陽光板帶凹槽，后與地面呈約 25°傾斜角，并且向大棚框架外延伸約 50cm，以保證雨水流出和減少邊緣效應(yīng)。陽光板最低處距地面約 1.2m，以增強(qiáng)通風(fēng)散熱增溫+減雨耦合作用：使用 OTC 與遮雨棚對凋落物進(jìn)行增溫與減雨處對照：搭建大棚框架，不覆蓋亞克力板，以模擬陰影的影響。試驗(yàn)為裂區(qū)設(shè)計(jì)（Split Plot Design），共設(shè) 4 個(gè)重復(fù)。 凋落物樣品的回收與分析在擺放凋落物分解袋前，取兩種凋落物用 Costech ECS 4010 元素分析儀

圖 2.2 增溫和減雨對差不嘎蒿凋落物分解率的影響Fig. 2.2 Effects of warming and rainfall reduction on litter decomposition rate of A. halo：不同小寫字母表示在 0.05 水平上差異顯著（p < 0.05）。ote：Different lower-case letters showed significant differences at the level of 0.05(p < 0.05)..3.3 增溫和減雨對小葉錦雞兒凋落物分解率的影響增溫、減雨和二者耦合作用均使小葉錦雞兒凋落物的分解率降低（圖處理中小葉錦雞兒凋落物的分解率：對照>增溫>減雨>二者耦合作用。比，增溫、減雨和二者耦合作用使小葉錦雞兒凋落物分解率分別降低了.40%和 9.00%。增溫對小葉錦雞兒凋落物的分解影響不顯著（p > 0.05）；增溫與減雨耦合作用顯著降低了凋落物的分解率 (p < 0.05)，減雨處理和作用間差異不顯著（p > 0.05）。

圖 2.2 增溫和減雨對差不嘎蒿凋落物分解率的影響Fig. 2.2 Effects of warming and rainfall reduction on litter decomposition rate of A. ha：不同小寫字母表示在 0.05 水平上差異顯著（p < 0.05）。ote：Different lower-case letters showed significant differences at the level of 0.05(p < 0.05)..3.3 增溫和減雨對小葉錦雞兒凋落物分解率的影響增溫、減雨和二者耦合作用均使小葉錦雞兒凋落物的分解率降低（處理中小葉錦雞兒凋落物的分解率：對照>增溫>減雨>二者耦合作用比，增溫、減雨和二者耦合作用使小葉錦雞兒凋落物分解率分別降低了.40%和 9.00%。增溫對小葉錦雞兒凋落物的分解影響不顯著（p > 0.05）增溫與減雨耦合作用顯著降低了凋落物的分解率 (p < 0.05)，減雨處理作用間差異不顯著（p > 0.05）。
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本文編號(hào)：2843980