高寒草地不同植物开花物候对气候变化和放牧利用的响应特征
高寒草地不同植物开花物候对气候变化和放牧利用的响应特征
【摘要】： 植物物候是植物对季节性环境变化产生的节律性生理和生长响应特征,其变化不仅对生存的环境条件特征十分敏感,而且可以指示植物群落乃至生态系统的变化特征。在全球气候变化背景下,青藏高原的气温变化幅度较全球平均水平高出近2倍,春季雪灾等极端气候现象日趋频繁,而且土地利用方式(例如,放牧)也在发生着深刻的变化。然而,这些环境条件的变化特征对高寒植物物候的独立和交互影响研究十分缺少,制约人们预测高寒草地生态系统未来的变化特征,影响制定正确的生态系统保护和管理对策。本文以西藏纳木错区域典型高寒草甸优势和常见植物物种矮嵩草(Kobresia pygmaea),金露梅(Potentilla fruticose)、弱小火绒草(Leontopodium pusillum)、钉柱委陵菜(Potentilla saundersiana)和茎直黄芪(Astragalus rigidulus)作为研究对象,利用国际冻原计划标准的开顶式增温罩OTCs(Open Top Chambers)模拟气候变暖现象,同时利用人为添加的积雪模拟早春极端降雪事件,并以每年定期(6、7、8月中旬各一次)、定点(放牧处理小区)、定量(每次1头牦牛放牧连续3天,每天约7个小时)牦牛放牧以模拟适度放牧状况,探讨增温、早春雪灾和适度放牧单独处理和交互处理对每个植物的始花期、末花期和花期长度的影响过程和机制。研究结果显示:(1)矮嵩草始花期平均约于5月中旬开始,但在加雪处理下显著延迟了始花期。其他各处理对矮嵩草始花期的影响不显著;矮嵩草的末花期平均始于5月末,但在全年增温下提前了矮嵩草的末花期,而生长季增温处理下进行早春加雪延迟了矮嵩草的末花期;矮嵩草的花期长度在单独加雪、加雪+放牧、全年增温和加雪+生长季增温处理下与对照比较呈现显著差。(2)金露梅始花期平均始于7月初,且各处理对金露梅始花期的影响不显著;金露梅的平均末花期始于7月末,但在放牧和加雪生长季增温处理下与对照比较差异显著。全年增温条件下延迟了末花期,而在生长季增温条件下提前了末花期;金露梅的花期长度在加雪、加雪+放牧、全年增温和加雪+生长季增温处理下呈现显著差异。(3)弱小火绒草的平均始花期于6月末开始,但在全年增温条件下显著延迟了始花期;弱小火绒草的平均末花期于7月中旬开始,在加雪条件下显著延迟;但在全年增温条件下显著缩短了花期长度。(4)钉柱委陵菜的平均始花期在6月初开始,在全年增温下提前始花期,但在加雪处理下则延迟了始花期;末花期平均始于7月末,并且末花期和花期长度在年际间的差异显著。(5)茎直黄芪的始花期和花期长度在年际间的差异显著,其始花期平均始于7月初,而末花期平均始于8月中旬,在加雪处理下显著延迟了末花期。尽管增温和早春加雪在不同程度上影响了5个物种的始花期、末花期和花期长度,但不同物种响应特征不一致。早花且浅根性植物(例如,矮嵩草)的花期物候对早春土壤水分的有效性较为敏感,但中花以及晚花植物的花期物候则与温度条件较为敏感。放牧无论在独立作用还是与增温和加雪处理进行交互均未影响5种目标研究植物物种的花期物候。
【学位授予单位】：西藏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2021
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