【摘要】：陸地草地生態(tài)系統(tǒng)的元素積累過程是重要的生態(tài)過程。它主要受到外界環(huán)境因子的調控,包括氣候因子、土壤因子與植物本身。探究植物群落元素積累過程的格局及其影響因素,能夠推進人類對生態(tài)過程的認識與理解。葉片碳氮磷積累的特征與格局為我們提供了一個研究群落元素積累過程和影響因素的途徑。然而,目前針對分布在極端環(huán)境下的青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的相關研究極其匱乏,缺少相關方面的知識理論。本研究利用青藏高原高寒草地樣帶(共115個樣地)在2015年的調查,對高寒草地葉片群落水平碳氮磷積累特征及其影響因素進行了研究。同時,考慮到植物生長過程中各元素的積累是相互影響耦合的,本研究還分析了青藏高寒草地碳氮磷元素積累的比值。本研究結果表明:1)青藏高寒草地群落水平碳積累速率(The accumulate rate of carbon,CAR)、氮積累速率(The accumulate rate of nitrogen,NAR)和磷積累速率(The accumulate rate of phosphorus,PAR)的算數(shù)平均值分別為0.50 g/day/m~2、0.02 g/day/m~2和0.20×10~(-2) g/day/m~2。通過拐點分析確定了碳和氮磷積累分別存在三個和兩個顯著差異的積累模式,通過不同模式下CAR、NAR、PAR分別與氣候因子和土壤因子的相關性和控制效應進行分析,發(fā)現(xiàn)水熱差異是碳氮磷元素積累速率的主要調控因素。水熱的差異顯著改變了土壤的含水率,同時,水熱同期促進了土壤養(yǎng)分的礦化,顯著提高了土壤中有效元素的含量和增加了土壤養(yǎng)分的可利用性。因此,對于青藏高寒草地碳氮磷積累速率的差異,成因主要歸結為元素積累的差異與青藏地區(qū)整體氣候格局在空間上具有一致性。2)青藏高寒草地群落水平CAR:NAR:PAR=250:10:1,CAR/NAR、CAR/PAR和NAR/PAR的算數(shù)平均值分別為22.72、281.44和12.39。其中,PAR是草地群落水平碳氮磷元素積累的主要控制因子。由于葉片的元素積累和土壤的元素含量緊密相關,葉片的元素積累主要反應了植物對生境土壤條件的適應。因此,可能的解釋是對青藏高寒草地生態(tài)系統(tǒng)而言,植物生長相對較大程度受到了土壤磷元素的限制。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S812
【圖文】：

程能夠創(chuàng)建較高層次的生態(tài)學過程和格局(曾德慧和陳廣生《生態(tài)化學計量學：從分子到生物圈的元素生物學》著作的出學計量學理論基本得到完善。目前，生態(tài)化學計量學理論已經接受(Schindler, 2003a；Schindler, 2003b)，生態(tài)化學計量學理，有差別的生物群系與不同領域的生物學有機聯(lián)系在了一起

3.3 擬解決的關鍵科學問題針對以上研究內容，我們提出以下三個擬解決的關鍵科學問題：(1)青藏高原 C、N、P 積累速率是怎樣的？區(qū)域 C、N、P 積累的影響因緯度地帶性？垂直地帶性？還是氣候土壤或者其他什么？區(qū)域 C、N、P 關鍵因子與控制機制是否一致？(2) 青藏高原 C、N、P 積累是否存在拐點？拐點是否一致？拐點前后 C、累的機制是否存在差異？如果是，差異的成因機制是什么？(3) 青藏高原區(qū)域 C、N、P 積累速率是否存在一定的比值？如果是，比少？此外，C、N、P 積累速率比值是否存在拐點？如果是，不同模式下 C、累速率比值是多少？3.4 技術路線本研究整體技術路線如圖 1-3-1：

2.1.1 研究區(qū)地理位置青藏高原(圖 2-1-1)位于中國西南部，北起喀拉-昆侖山脈、東北止于祁連山脈(Wang et al., 2006b；孫建, 2013)、東為橫斷山脈，向南、向西為喜馬拉雅山脈。東西間距長達 2000 km，南北最寬距離超過 1400 km，主要包括我國青海省與西藏自治區(qū)，各地形區(qū)主要包括羌塘高原、雅魯藏布江谷地、柴達木盆地和一系列高山山脈。青藏高原約占我國陸地面積的 25%，平均海拔大于 4000 m，地形地貌復雜，海拔高度變化大，地區(qū)氣溫降雨差異顯著(Yao et al., 2012)；溫度在各季節(jié)間的差異明顯，降水在季節(jié)間極端多變而分配極不均勻，旱季和雨季之間分異明顯，降雨量從北到南、從西到東呈現(xiàn)遞增的趨勢，凍土分布很廣，永久性凍土主要連續(xù)分布在西藏北部和西北部高原(Cheng et al., 2011)，多年凍土面積高達2.15×106km2(金會軍等., 2000)。高原上分布著眾多的湖泊(尤其是羌塘盆地)和冰川，亞洲幾條大河均發(fā)源于青藏高原, 如長江、黃河、雅魯藏布江、瀾滄江等(Gaoet al., 2009)。

【參考文獻】

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本文編號：2743897